Thingadong-1复杂高压气井大尺寸套管固井技术

Thingadong-1井是缅甸D区块上的一口预探井,在钻至井深1 712.32 m处时发生了气侵溢流,用密度为1.48 g/cm3的钻井液建立了井下压力平衡。电测解释有水层14套、含气水层19套、气水同层1套、二开井底气层1套(裸眼测试)。下套管结束后循环钻井液时发生了失返性漏失,低排量间断性地泵入堵漏浆264 m3后静止堵漏46 h,堵漏成功(未验证井下承压能力)。施工后的水泥浆在失重状态下,气侵、水窜等因素易影响固井质量。应用低黏度、低切力先导钻井液,加重隔离液,微膨胀、非渗透、多凝阶梯密度防漏防气窜水泥浆体系等技术措施,完成固井施工作业。在施工中漏失5 m3水泥浆,随着水泥浆的漏失,浆体中的橡胶堵漏剂和纤维堵漏剂发挥了防漏堵漏效果。产层段封隔优质,满足了测试要求。

管输煤浆提浓制备气化水煤浆的工艺条件研究

管输煤浆需经提浓方可保证水煤浆的气化效率与经济性,因而很有必要考察不同原料配比、添加剂比例等工艺条件对制备高浓度气化煤浆的影响规律。以神渭管输煤浆脱水后的离心煤和压滤煤为原料,研究管输煤浆提浓工艺中制备压滤细煤浆的添加剂比例及最高成浆浓度、制备气化煤浆的最佳配比及添加剂添加量,通过对单独压滤细煤的成浆性实验、细浆和超细浆掺混比例实验、离心煤、压滤煤、细浆和超细浆最佳配比实验的设计,借助旋转黏度计、流动性测试仪、标准筛网等探索压滤细煤浆和气化煤浆的制备工艺条件。结果表明,在制备压滤细煤浆时,添加剂比例不得低于0.2%,干基最佳添加比例为0.5%,制得压滤细煤浆浓度为55.21%;在制备气化水煤浆时,离心粗煤、压滤细煤浆、细浆和超细浆的最佳配比为70∶20∶5∶5,干基添加剂总添加量为0.4%,在制备压滤细煤浆和制备气化煤浆时按比例为3∶5分2次加入。物料衡算表明,将浓度未53%的管输煤浆全部脱水后再按合理的级配制备为气化水煤浆,可在实现富余管输煤浆全部制备为高值气化水煤浆的同时消纳利用全部压滤细煤泥。

新型液体减轻剂在南海某深水井表层固井中的应用

目前,我国海洋油气开采正迈入深水时代,但是深水区块普遍存在着泥线低温、表层松软易漏、易发生浅层流的特点。针对这些难点,通常在深水表层固井过程中使用低密度漂珠水泥浆体系,但是该体系存在着混配不均、容易破裂损失等缺点。因此,在南海西部某口深水高温高压井固井过程中,创新性地使用了一种新型的液体减轻剂配制的表层水泥浆——PC-LiquidLet水泥浆体系。现场使用结果表明,该水泥浆体系在低温条件下具有较高的早期强度发展、低失水和较好的流变性,能够很好地适用于南海西部海域表层固井作业。

顺南井区高温高压防气窜尾管固井技术

顺南井区井温超高,地层压力系统复杂,气层异常活跃,防气窜固井难度大,导致固井质量不合格。为解决气体窜通和水泥石高温强度衰退的难题,开展高温高压防气窜固井优化研究。通过优化外加剂,得到了新型胶乳液硅防气窜水泥浆体系。研究结果表明,用粒径为0.18、0.125或0.09 mm的硅砂复配,能够克服178℃下水泥石高温强度衰退的难题;胶乳水泥浆体系加入液硅后,防气窜能力增大;加入纤维可以使水泥石弹性模量降低48%,抗冲击性好;水泥浆呈直角稠化,具有较好的防气窜能力。优化前置液结构,使用加重隔离液技术实现低速紊流顶替。为防止水泥浆失重导致气层不稳,替浆后反循环洗井并尽快进行环空憋压,实现以快治窜。同时,配套抗高温气密封固井工具与附件,以保证防气窜固井质量。顺南井区φ177.8 mm尾管防气窜固井质量得到良好改善,为该工区高温高压防气窜固井提供重要的技术支撑。

新型承压堵漏水泥浆体系的室内研究

在渗漏型地层和诱导裂缝性地层固井时,水泥浆低返是各油气田急需解决的一项难题。从材料学角度出发,开发出了一种可承压延时吸水膨胀材料DRF,其核心组分为经过表面改性和化学接枝处理的棒状及球状高分子吸水膨胀树脂。评价了DRF承压堵漏水泥浆的常规固井施工性能和堵漏能力,分析了其作用机理。实验结果表明,DRF具有一定的降失水功能,使浆体游离液为0,水泥石渗透率降低72%,通过配合使用稳定剂,可提高水泥浆的沉降稳定性;DRF承压堵漏水泥浆能在0.7～6.9 MPa的压差下封堵不同粒径石英砂模拟的微渗漏和大孔洞型渗漏性漏失,对2 mm以下的裂缝性漏失也具有较好的堵漏能力。

压力成型条件下成型工艺对GRC力学性能的影响

研究压力成型条件下,成型压力、水胶比和保载时间对预混浇注法GRC的抗弯强度和断裂能的影响.研究表明,各因素对GRC抗弯强度和断裂能影响规律不同.成型压力越大,GRC抗弯强度越高,断裂能越低.压力成型条件下,GRC抗弯强度随着水胶比的变化不明显,但断裂能随着水胶比的增加而大幅增加.随着保载时间的延长,GRC抗弯强度小幅提高,但断裂能变化不明显.不同玻璃纤维掺量时,GRC的断裂能随成型压力的增加而下降的趋势相近.根据试验数据拟合所得的经验公式■能够较好地反映本实验条件下不同玻璃纤维掺量的GRC断裂能(G~*_F)与无压力GRC断裂能(G■)和成型压力(F)关系.

水泥基注浆材料浆液稳定性及其析水规律试验

为了探索不同配比下浆液的稳定性能及其沉积析水规律,改进了现有浆液静置析水试验装置,进行了浆液稳定性沉积析水试验,获得了水固比(0.6︰1~3︰1)、粉煤灰掺量(0%~90%)、水玻璃掺量(0~12%)单因素控制下的浆液样本在各时刻析水厚度值;引入浆液析水厚度生长理论,获得了不同配比条件下浆液析水厚度生长曲线;对浆液稳定性衡量法进行分类,并验证了浆液稳定性直接衡量法与间接衡量法的等效关系。结果表明:随着水固比增加,浆液稳定性减弱;粉煤灰能延长浆液最终析水时间,提高浆液稳定性;水玻璃能缩短浆液最终析水时间,降低浆液稳定性;析水厚度生长曲线呈现半“C”形;间接衡量法与直接衡量法不具有直接等效关系。研究成果为防治水注浆工程的浆液配比优化提供参考。

立井工作面承压水流沙层保浆旋喷注浆帷幕支护技术

为解决立井工作面掘进中通过承压水流沙层的技术难题,提出了一种带压保浆旋喷注浆工艺,并进行了有关配套机具的研究。实施立井工作面承压水流沙层旋喷帷幕支护工程设计与施工,得到了承压水流沙层条件下采用带压保浆方法进行旋喷桩施工的单桩成桩工艺参数及固结体材料强度等重要数据,工程效果显示,该技术施工的旋喷桩桩体强度较高,使井筒掘进顺利通过承压水流沙层。

土工织物应用于新型压密注浆土钉的试验研究

针对乳胶膜式压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。首先,基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响,得到了注浆过程中上述影响因素影响下反滤时间和水灰比的变化规律。其次,对反滤前/后的砂土进行了贯入试验,评估了由于浆液中黏性物质入渗引起的周围土体强度提高。再次,对反滤前/后的水泥试块进行了单轴压缩试验,探明了节泡(水泥试块)强度显著提高的原因是土工织物反滤过程中节泡内水灰比的降低。最后,开展了土工织物和乳胶膜式压密注浆土钉的两组对比拉拔试验,验证了土工织物改进压密注浆土钉的优越性。研究成果能为压密注浆土钉的优化和应用奠定基础。

水泥-水玻璃注浆在围堰防渗漏浆处理中的应用

漏浆是围堰防渗注浆过程中常遇到的工程现象,采取合理有效的方法解决漏浆问题对注浆效果具有重要的工程意义。针对引黄工程某围堰防渗注浆过程中的大量漏浆问题,对现场工程情况及漏浆原因进行了分析,提出采用水泥-水玻璃双液注浆的解决方案。在分析水泥-水玻璃浆液凝结硬化机理基础上,主要从注浆材料、注浆方法、注浆压力、注浆结束条件及封孔等方面对其注浆技术的现场应用情况进行了分析。检查孔压水试验表明,通过水泥-水玻璃注浆处理后,漏浆地层透水率大幅减小,满足工程设计要求,达到漏浆封堵效果。

长庆油田超前注水区块固井技术难点分析及配套工艺技术研究

为了提高油藏采收率,长庆油田采用超前注水开发超低渗油藏,通过多年的注水开采,形成地下高压层与低压层共存的多压力体系,层间压差大,地下流体活跃,固井施工存在水泥顶替到位及候凝期间出现稀释及窜槽,多套压力层系一次上返固井防漏压稳难度大以及固完井后井口出水等技术难题,通过超前注水对固井质量影响研究、不渗透水泥浆体系配方研究及水泥浆浆柱结构设计,形成了解决长庆油田超前注水区块固井技术难题的配套固井技术,同时对其它油田超前注水区块固井施工有很好的借鉴意义。

复杂条件深基坑止水帷幕墙施工技术的探索

河南省建行本部综合楼基坑止水帷幕墙设计深度为自然地面下34.6m,周边环境及地质条件复杂。在综合分析各种工艺基础上,探索采用多种施工方法,基坑东西南3侧采用三轴搅拌水泥土桩止水帷幕墙,北侧采用高压旋喷止水帷幕墙,能够克服场地狭小、地质条件和周围环境复杂等不利因素,取得了较好的止水效果。

富水砂层中泥水盾构始发技术

以南昌地铁1号线穿越赣江区间泥水盾构始发为例,详细介绍泥水盾构在上软下硬(上部砂层,下部泥质粉砂岩)富水砂层始发的成功经验,讲述双密封保压建仓技术、凿除洞门安全注意事项、切口水压计算、始发辅助降水措施等,并分析始发过程中可能出现的涌水涌砂、漏气保压困难等情况,提出应对措施,为类似工程提供借鉴。

吐哈油田固井配套技术

详细介绍了吐哈油田低压低渗固井技术、高压及高低压并存防窜固井技术、盐水层和盐膏层固井技术等的研究和应用情况。吐哈油田固井、完井配套技术对提高油田的勘探开发水平和促进整体效益发挥了极其明显的作用 。

地面卸压瓦斯抽采钻井压盘止水器改进与应用

地面卸压瓦斯抽采钻井二开套管固井,如何防止水泥浆进入花管段堵塞瓦斯出气通道,一直是钻井施工的重点和难点。老式压盘止水器从几年来实际应用的情况看,止浆效果良好,但也偶有发生二开套管固井时压盘止水器被压穿,导致水泥浆进入花管的情况。针对老式压盘止水器存在的缺点,我们对压盘止水器从止浆材料和限制压缩长度方面进行了改进,取得非常显著的效果,新型压盘止水器的应用,更好地保障了二开固井的质量和地面钻井瓦斯抽采量,极大地推动了地面卸压瓦斯钻井技术的创新与应用。

土压盾构在富水粉砂地层中浓泥渣土改良技术研究

为解决土压盾构在富水粉砂地层掘进过程中存在的刀盘转矩过大、开挖面稳定难以控制及排土困难等问题,提高该地层盾构施工的安全性及稳定性,以无锡地铁3号线富水粉砂地层盾构区间为依托,提出土压盾构浓泥渣土改良技术,并开展土压盾构浓泥渣土改良现场试验,研究掘进过程中开挖面前地层中孔隙水压力、盾构掘进参数及地层沉降的变化规律。结果表明:1)向开挖面注入4 m3/环泥浆后,能够将渣土的坍落度由原来的7. 5 cm提高至14. 5 cm,降低盾构闭舱和喷涌风险,且能减小土压、推力及转矩的变化波动; 2)浓泥浆在开挖面形成泥膜效应,可以有效降低掘进过程引起的孔隙水压力,最大可减小20 kPa。掘进完成地层稳定后,与未添加浓泥渣土改良掘进的地层相比,地表沉降值减小26. 7%。

泥水平衡盾构施工对地层孔隙水压力的扰动规律研究

为研究泥水平衡盾构施工对地层孔隙水压力的扰动规律,针对3种典型地层开展流固耦合分析,研究盾构施工期间不同阶段地层孔隙水压力的纵向和横向变化规律,提出孔隙水压力扰动比的概念并对其施工扰动的程度进行评价。研究结果表明:1)泥水平衡盾构在经过软土地层时,孔隙水压力会有明显的下降趋势;2)泥水平衡盾构掘进会对开挖面前方土体孔隙水压力产生不同程度的水力堆积效应,该堆积效应的产生是泥膜产生的必要条件之一;3)不同地层中泥水平衡盾构施工对孔隙水压力造成的扰动不同,拱顶位置孔隙水压力扰动最大,拱腰次之,拱底最小;4)施工中注浆压力的施加与孔隙水压力的扰动程度密切相关;不同地层在不同的开挖阶段横断面渗流场的分布规律和形状不同,拱顶处均表现为水流压力集中点;同时,泥水平衡盾构在施工期对孔隙水压力的扰动有残余效应。

高压涌水及高含硫化氢页岩气井绳索取心钻进技术

页岩气调查井荥地1井设计井深1600 m,钻探施工过程中发现多个高应力涌水破碎带,最大涌水量达135m^3/h,井口压力达2.5 MPa;并且地层水中溶解有硫化氢,从涌水中挥发出来的硫化氢气体最大含量达100 ppm;水温较高,在1300 m处涌水温度达到50℃;这些问题给施工带来了极大的困难,并增加了安全风险。针对以上问题,介绍了钻井过程中所采取的注水泥浆堵水技术、高密度钻井液平衡钻进技术、多级套管固井技术,并总结了每种技术的特点,为川西南地区以后的页岩气调查井钻探工作提供参考。

应用于压密注浆土钉的土工织物反滤性能试验研究

针对现有乳胶膜压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响。并且,对反滤前后浆液成型的试块进行了强度试验。试验结果表明:随水灰比的增加,浆液最终滤出质量、反滤结束时间和质量流量都相应增加,但反滤结束时间的增量会逐渐减小;浆液体积的变化不会影响质量流量的变化,而反滤结束时间与浆液体积呈线性增加的关系;随注浆压力的增加,浆液质量流量逐渐增加。同时,土工织物撑开面积的增加率与注浆压力呈线性增加的关系;采用土工织物替代乳胶膜后,节泡内浆液水灰比明显减小,强度得到显著提高。研究能为土工织物改进新型压密注浆土钉的应用奠定基础。

一种评价水泥浆沉降稳定性的新方法——微压力波动测试水泥浆滤失—沉降耦合作用

目前的水泥浆沉降稳定性测试方法缺乏对沉降过程的描述。为了提高水泥浆沉降稳定性测试的准确性与科学性,设计了一种微压力波动测试仪,对滤失—沉降耦合作用的水泥浆柱分段压力波动进行测试,据此评价浆体的上、下密度差,并对不同黏度、温度、降失水剂、固相颗粒和触变性的水泥浆稳定性进行了分析。研究结果表明:①水泥浆沉降过程可分为高速期、低速期、稳定期和失重期,高速期滤失可减小浆体的上、下密度差;②滤失量越大、黏度越低、同类材料水固比越大,密度差越大、沉降稳定性越差;③温度对沉降稳定性的影响因降失水剂的协同作用而呈现出无规律性,高分子聚合物类降失水剂效果强于成膜类;④提高水泥浆触变性可改善浆体的沉降分层现象,胶凝强度的形成时间越短,效果越好。结论认为,较之于常规方法,该评价水泥浆沉降稳定性的新方法,可以对沉降全过程进行描述,并考虑了滤失对沉降的影响,更加贴合于井下的实际情况。