【摘要】：水力超聲和低頻脈動固井技術是在下套管、注灰、頂替和候凝的過程中,以流體為動力源,通過安裝在浮箍以下,套管接箍間的水力超聲與低頻脈動發(fā)生裝置來產生超聲波與低頻脈動波,使其作用于套管內和環(huán)空中固井液、鉆井液來提高固井質量的一項技術。本論文主要以常用的帕爾曼超聲發(fā)生裝置和井下低頻脈動發(fā)生裝置為研究對象,分析了低頻脈動波對抑制環(huán)空氣竄、提高頂替效率、增強一二膠結面強度、縮短初終凝過渡時間的作用和超聲波化學、力學、熱學效應對水泥漿的流變性等參數的影響和為水泥漿在候凝時水化反應提供更好的環(huán)境。從而為該固井技術的應用提供了理論基礎。通過求解帕爾曼發(fā)生器簧片在水泥漿中的諧頻和液片的諧頻,得到聲波的頻率范圍,根據Urick-Lamb聲強衰減計算模型分析聲波的吸收衰減和散射衰減及其影響因素并得到聲強的有效傳播距離。同時分析低頻脈動波在環(huán)空水泥漿中的傳播規(guī)律,通過建立力學模型,求解低頻脈動波的波動方程。通過振幅變化率及其影響因素來分析低頻脈動波的有效傳播距離,進而為該固井技術提供可行性和參數優(yōu)化分析。
[Abstract]:Hydraulic ultrasonic and low frequency pulsation cementing technology is in the process of casing, ash injection, displacement and weathering, using fluid as power source, by installing under floating hoop, The hydraulic ultrasonic and low frequency pulsation generating device between casing and hoop to produce ultrasonic and low frequency pulsation wave, make it act on casing and annulus air cementing fluid, drilling fluid to improve cementing quality. In this paper, the commonly used Perman ultrasonic generator and downhole low frequency pulsation generator are taken as the research objects, and the effects of low frequency pulsation wave on suppressing annular air channeling, improving displacement efficiency and enhancing the strength of one or two cementing surface are analyzed. The effect of shortening the transition time of initial and final setting and the effects of ultrasonic chemistry, mechanics and thermal effect on the rheological properties of cement slurry and providing a better environment for hydration reaction of cement slurry during weathering. It provides a theoretical basis for the application of this cementing technology. By solving the harmonic frequency of Reed in cement slurry and the harmonic frequency of liquid sheet, the frequency range of acoustic wave is obtained. According to the calculation model of Urick-Lamb intensity attenuation, the absorption attenuation and scattering attenuation of sound wave and its influencing factors are analyzed, and the effective propagation distance of sound intensity is obtained. At the same time, the propagation law of low frequency pulsating wave in annular cement slurry is analyzed, and the wave equation of low frequency pulsating wave is solved by establishing a mechanical model. The effective propagation distance of low frequency pulsating wave is analyzed by amplitude change rate and its influencing factors, which provides feasibility and parameter optimization analysis for this cementing technology.
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE256

【參考文獻】

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本文編號：2400944