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《樹脂旋流扶正器固井實(shí)踐應(yīng)用探討》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、樹脂旋流扶正器固井實(shí)踐應(yīng)用探討[摘要]樹脂旋流扶正器做為剛性扶正器的替代產(chǎn)品,由于其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及優(yōu)越的物理與化學(xué)性能,在提高二界面固井質(zhì)量,延長油氣井使用壽命等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。本文在分析樹脂旋流扶正器結(jié)構(gòu)、特征、性能與機(jī)理的基礎(chǔ)上,并結(jié)合固井施工難點(diǎn)及易發(fā)問題,對其在固井施工中的應(yīng)用應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討,從而為固井施工提供技術(shù)參考與借鑒。[關(guān)鍵詞]固井工具;樹脂旋流扶正器;實(shí)踐應(yīng)用中圖分類號:TE256文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-914X(2014)37-0231-01固井質(zhì)量對于封堵油氣水層,防止環(huán)空油氣水竄,延長油氣井使用壽命及后
2、期的酸化壓裂開采尤為重要。為提高二界面膠結(jié)質(zhì)量,在選擇合適的水泥漿體系的同時(shí),還需要利用扶正器來改善環(huán)空水利條件,提高水泥漿頂替效率,改善井眼條件,以提高水泥石膠結(jié)質(zhì)量。本文重點(diǎn)圍繞固井施工難點(diǎn)及可能出現(xiàn)的問題,從固井工具出發(fā),優(yōu)選樹脂旋流扶正器來改善固井施工質(zhì)量,以期為固井施工提供技術(shù)參考與借鑒。1樹脂旋流扶正器結(jié)構(gòu)與特征1.1結(jié)構(gòu)6樹脂旋流扶正器是一種由高分子樹脂材料在模具中經(jīng)過高溫高壓一次性一體化鑄造而成的固工工具(如圖1)。樹脂旋流扶正器由襯套和導(dǎo)葉兩部分組成,導(dǎo)葉在襯套四周呈螺旋線排列,導(dǎo)葉之間形成螺旋流道,并且導(dǎo)葉型線為由襯套底部向上擴(kuò)
3、展的漸開線,其中1為,2為。1.2特征(1)導(dǎo)葉內(nèi)側(cè)頂部與相鄰導(dǎo)葉外側(cè)底部之間的連線與襯套的中心軸線平行;(2)導(dǎo)葉的導(dǎo)流角為20°至30°;(3)導(dǎo)葉在襯套表面的高度一致,導(dǎo)葉的內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面的曲度一致;(4)導(dǎo)葉是4片,呈90°夾角對稱均勻分布在襯套周面上;(5)導(dǎo)葉的兩端設(shè)置有過渡圓角。2樹脂旋流扶正器性能分析樹脂旋流扶正器做為剛性扶正器的替代產(chǎn)品,由于其優(yōu)越的物理性能與化學(xué)性能,使其更廣泛的應(yīng)用于各種井型和井下情況中。2.1物理性能6在物理性能上,旋流扶正器與其他材質(zhì)剛性扶正器相比(見表1),具有較高的抗沖擊力和屈服強(qiáng)度,使其在使用中不易變
4、形和損壞。同時(shí),它密度低、重量輕,便于搬運(yùn)和使用,并具有較高的抗高溫能力,機(jī)械性能可在-40℃―245℃之間保持穩(wěn)定,而且,其摩擦阻力小,扭矩小,在下套管作業(yè)中,可減小下套管阻力。2.2化學(xué)性能樹脂旋流扶正器的化學(xué)性能成惰性,具有抗氧化性和抗腐蝕性且有絕緣性,經(jīng)過氯化鈉(10%)、燒堿(10%)、柴油、硫酸(36%)等腐蝕性液體浸泡,仍可保持良好的機(jī)械性能。同時(shí),樹脂旋流扶正器的主要材料為樹脂,其造價(jià)低廉且在生產(chǎn)過程中,不會產(chǎn)生大量廢渣、廢氣和氧化物,因此也更為環(huán)保。3樹脂旋流扶正器作用原理3.1形成橫向擾流樹脂旋流扶正器具有順時(shí)針螺旋線流道,可改
5、變單一的一維軸向流動頂替方式,形成橫向擾流,有利于驅(qū)替環(huán)空窄間隙死泥漿及附著于井壁的油膜、虛泥餅,從而提高二界面的膠結(jié)質(zhì)量[1]。3.2提高套管居中度6由于樹脂旋流扶正器具有較高的抗沖擊力和較高的屈服強(qiáng)度,承壓能力高不易變形的特點(diǎn),使其在套管串中能夠起到剛性扶正的作用,尤其在大位移井中應(yīng)用效果良好。同時(shí),樹脂旋流扶正器可提高套管的居中度,減少由于套管自重造成的偏心環(huán)空,減小竄流的發(fā)生,并有利于形成紊流頂替,從而提高二界面的膠結(jié)質(zhì)量。3.3減少下套管阻力樹脂旋流扶正器較剛性扶正器而言,可減小下套管時(shí)套管串的剛性,并且其啟動力低、摩擦系數(shù)小,從而有效降
6、低下套管時(shí)的摩擦阻力,便于下套管作業(yè),由于其導(dǎo)葉和軸線設(shè)計(jì)成20―30°夾角,在不規(guī)則井眼中,井壁可對導(dǎo)葉產(chǎn)生一定的橫向分力,可明顯減小套管串的遇阻沖擊力。4樹脂旋流扶正器應(yīng)用針對大位移井固井施工難點(diǎn)及問題,可以優(yōu)選樹脂旋流扶正器,充分利用其良好的結(jié)構(gòu)性能,以及易形成橫向擾流、利于提高套管居中度和有效減少下套管阻力的優(yōu)勢,以提高水泥漿頂替效率,提升固井質(zhì)量。4.1確定施工難點(diǎn)及易發(fā)問題為保證下套管作業(yè)及固井施工的順利進(jìn)行,考慮到井下情況,對下套管作業(yè)及固井過程中可能出現(xiàn)的問題要進(jìn)行詳細(xì)分析,針對井斜,考慮好套管下入磨阻大的難題;針對水泥封固段長,水
7、泥漿易脫水稠化,造成憋泵;并且容易發(fā)生竄槽,造成鉆井液污染水泥漿,影響封固質(zhì)量;以及垂直封固段長,施工泵壓高;水泥漿環(huán)空靜液柱壓力高,易壓漏地層,水泥漿攜砂能力強(qiáng),在小井眼處,易造成憋泵等。4.2完善固井施工措施6在確定管串結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,明確扶正器選擇與安放。為提高套管居中度,減少環(huán)空偏心,減小下套管摩擦阻力,提高水泥漿頂替效率及固井質(zhì)量,對井下部油層段采用樹脂旋流扶正器,上部使用彈性雙弓扶正器。對水泥漿體系也要進(jìn)行合理選擇,為減小施工危險(xiǎn),保證施工順利,還要進(jìn)一步完善現(xiàn)場施工措施。如固井前大排量洗井,將井內(nèi)巖屑攜帶出來;固井前降低鉆井液粘切,提高
8、水泥漿頂替效率;合理使用前置液,清洗井壁及套管壁;使用重泥漿頂替,減小固井施工泵壓;控制注水泥排量及頂替排量,防止憋泵的發(fā)