本文關(guān)鍵詞： 固井質(zhì)量 溫度 小間隙 摩阻系數(shù) 計(jì)算方法　出處：《西南石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：固井工程作為鉆井工程中至關(guān)重要的一環(huán),直接關(guān)系到油氣井的產(chǎn)能和壽命,而注水泥又是整個(gè)固井工程中的重中之重。注水泥是一次性工程,也是我們看不到的隱蔽工程,一旦出現(xiàn)問題,不僅很難補(bǔ)救,造成的經(jīng)濟(jì)損失也是不可估量的。注水泥過程中,水泥漿流動(dòng)摩阻受流態(tài)、環(huán)空間隙大小、溫度以及局部阻力等因素的影響,以致其計(jì)算結(jié)果誤差較大,當(dāng)誤差太大時(shí),就會影響到注水泥固井的質(zhì)量。因此,本文主要以提高水泥漿流動(dòng)摩阻計(jì)算準(zhǔn)確性為目的,對流變模式,流態(tài)判別方法,溫度影響,局部阻力影響等幾個(gè)方面進(jìn)行研究；并編寫了注水泥流動(dòng)摩阻計(jì)算的軟件。本文分析流態(tài)判別的方法,發(fā)現(xiàn)常用的雷諾數(shù)判別法對牛頓流體判別相對準(zhǔn)確,對塑性和假塑性流體的判別有著較大的誤差。而Z值判別法是基于分層雷諾數(shù)的判別方法來計(jì)算的,它能對每一層流體進(jìn)行計(jì)算,即使存在偏心環(huán)空也可以應(yīng)用。利用計(jì)算不同溫度下的流變參數(shù),提出了按循環(huán)溫度分段的方法,建立了考慮不同溫度下流變性的環(huán)空計(jì)算模型。分析環(huán)空尺寸的不同對流動(dòng)摩阻計(jì)算的影響,發(fā)現(xiàn)環(huán)空尺寸的不同影響著臨界流速、水泥漿流變性、摩阻系數(shù)等參數(shù),提出了小間隙的流態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn)及修正雷諾數(shù)的計(jì)算公式。論文考慮了套管接頭產(chǎn)生局部阻力對注水泥流動(dòng)摩阻的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)井越深的時(shí)候套管接頭產(chǎn)生的局部阻力影響就會越大。從而建立了針對漸擴(kuò)漸縮型和突擴(kuò)突縮型兩種套管接頭產(chǎn)生局部阻力的計(jì)算模型。最后,論文根據(jù)建立的理論模型參與編寫了注水泥流動(dòng)摩阻計(jì)算的軟件,對不同地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場施工應(yīng)用。通過多口井的數(shù)據(jù)計(jì)算其誤差的大小,并確定本文計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。從而使固井注水泥設(shè)計(jì)更加的合理,施工更加安全。
[Abstract]:Cementing engineering, as an important part of drilling engineering, is directly related to the productivity and life of oil and gas wells, and cementing is the most important part of the whole cementing engineering. Cement injection is a one-off project. Once there is a problem, it is not only difficult to remedy, but also the economic loss is inestimable. In the process of cement injection, the flow resistance of cement slurry flow, the size of annulus clearance. Because of the influence of temperature and local resistance, the error of calculation result is big, when the error is too big, it will affect the cementing quality of cement injection. In order to improve the accuracy of flow friction calculation of cement slurry, the rheological model, flow pattern discrimination method, temperature effect and local resistance are studied in this paper. In this paper, the method of judging flow state is analyzed, and it is found that the commonly used discriminant method of Reynolds number is relatively accurate for the identification of Newtonian fluid. There is a great error in the identification of plastic and pseudoplastic fluids, and the Z value discriminant method is based on the discriminant method of stratified Reynolds number, which can be used to calculate every layer of fluid. Even if the eccentric annulus exists, it can be applied. By calculating the rheological parameters at different temperatures, the method of dividing the cycle temperature into sections is put forward. A calculation model of annulus considering rheology at different temperatures is established. The influence of annulus size on the calculation of flow friction is analyzed. It is found that different annulus size affects critical flow velocity and cement slurry rheology. Parameters such as friction coefficient, the criterion for judging flow state of small gap and the formula for calculating modified Reynolds number are put forward. The influence of local resistance produced by sleeve joint on flow friction of cement injection is considered in this paper. It is found that the local resistance of casing joint will increase when the well is deeper, and the calculation model of local resistance is established for the two types of casing joint: gradual expansion and sudden expansion and contraction. According to the established theoretical model, the paper compiled the software to calculate the frictional resistance of cement injection flow, and applied it to the field construction in different areas, and calculated the error through the data of many wells. The accuracy of the calculation method is determined so that the cementing cement design is more reasonable and the construction is more safe.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE256

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本文編號：1453762