頁巖氣水平井固井技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:頁巖氣水平井固井技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:頁巖氣水平井固井技術(shù)一直是國內(nèi)外石油行業(yè)十分關(guān)注的問題,也是制約我國頁巖油氣勘探開發(fā)速度的原因之一。頁巖氣儲層多為低孔低滲,需要采取壓裂等增產(chǎn)措施溝通天然裂縫,對固井質(zhì)量的要求很高。目前頁巖氣水平井固井面臨著套管難以下入、居中度低、頂替效率低、水泥環(huán)彈韌性差等技術(shù)難題。 為此,本文通過對國內(nèi)外頁巖氣水平井固井技術(shù)的綜合調(diào)研,對頁巖氣水平井固井關(guān)鍵技術(shù)進行了分析,從套管下入及居中控制技術(shù)、提高頂替效率技術(shù)、固井水泥漿體系三個方面入手,探索提高頁巖氣水平井固井質(zhì)量的有效途徑。通過研究,可以得出如下幾個主要結(jié)論:①使用套管漂浮技術(shù)和每20m交替安裝彈性和剛性扶正器的管串結(jié)構(gòu)可以有效提高頁巖氣水平井套管下入和居中能力;②油基前置液QZY能夠提升頁巖氣水平井固井頂替效率;③探索出了適合頁巖氣水平井固井的低密度泡沫水泥漿和常規(guī)密度水泥漿體系。根據(jù)上述研究,,進行了頁巖氣水平井固井的現(xiàn)場應(yīng)用,并取得了良好的固井效果。
【關(guān)鍵詞】:固井 套管下入 水泥漿 頂替效率 前置液
【學(xué)位授予單位】:西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TE256
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-12
- 1.1 研究的目的及意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 頁巖氣水平井套管下入及居中研究現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 頁巖氣水平井提升頂替效率研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 頁巖氣水平井固井水泥漿體系研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究內(nèi)容11-12
- 第二章 頁巖氣水平井固井關(guān)鍵技術(shù)分析12-24
- 2.1 固井基本理論概述12-20
- 2.1.1 固井的目的與流程12-14
- 2.1.2 油井水泥的水化機理14-15
- 2.1.3 固井水泥漿的頂替流動15-17
- 2.1.4 固井前井眼準備17-18
- 2.1.5 套管柱強度設(shè)計18-20
- 2.1.6 套管柱的附件20
- 2.2 頁巖氣水平井固井中存在的幾個問題20-22
- 2.2.1 水平段的巖屑床問題20-21
- 2.2.2 注水泥的竄槽問題21-22
- 2.2.3 固井界面膠結(jié)問題22
- 2.3 頁巖氣水平井固井技術(shù)關(guān)鍵22-23
- 2.3.1 頁巖氣水平井套管下入及居中控制22-23
- 2.3.2 頁巖氣水平井油基前置液的頂替技術(shù)23
- 2.3.3 頁巖氣水平井固井水泥漿設(shè)計23
- 本章小結(jié)23-24
- 第三章 頁巖氣水平井套管下入及居中控制研究24-43
- 3.1 頁巖氣水平井套管柱下入摩阻分析與預(yù)測24-32
- 3.1.1 影響下套管的主要因素24
- 3.1.2 存在的主要問題24-25
- 3.1.3 套管柱的受力分析25-26
- 3.1.4 判斷方法26-27
- 3.1.5 套管柱下入摩阻計算理論分析27-32
- 3.2 頁巖氣水平井套管串居中優(yōu)化設(shè)計研究32-38
- 3.2.1 套管柱居中受力變形分析模型32-35
- 3.2.2 套管柱通過能力評價35-36
- 3.2.3 套管柱居中度分析與扶正器間距設(shè)計36-38
- 3.3 頁巖氣水平井漂浮下套管工藝技術(shù)研究38-42
- 3.3.1 套管漂浮工具38-40
- 3.3.2 套管漂浮接箍安放位置40-41
- 3.3.3 現(xiàn)場應(yīng)用41-42
- 本章小結(jié)42-43
- 第四章 提高頁巖氣水平井頂替效率技術(shù)研究43-58
- 4.1 固井流體流變與流動特性43-49
- 4.1.1 固井流體流變方程43-44
- 4.1.2 固井流體流變參數(shù)的確定44-46
- 4.1.3 固井流體頂替流態(tài)分析46-48
- 4.1.4 環(huán)空紊流水力參數(shù)計算48-49
- 4.2 高效油基前置液 QZY 研究49-57
- 4.2.1 前置液 QZY 的組成與作用機理49-50
- 4.2.2 前置液 QZY 的流變模式50-51
- 4.2.3 前置液 QZY 的環(huán)空流態(tài)51
- 4.2.4 前置液 QZY 的沖洗性能測試51-55
- 4.2.5 前置液 QZY 懸浮穩(wěn)定性測試55
- 4.2.6 前置液 QZY 抗溫性能測試55-56
- 4.2.7 前置液 QZY 相容性測試56-57
- 本章小結(jié)57-58
- 第五章 頁巖氣水平井固井水泥漿體系研究58-81
- 5.1 頁巖氣水平井水泥漿性能要求58-59
- 5.1.1 對密度的要求58
- 5.1.2 對穩(wěn)定性的要求58
- 5.1.3 對濾失性的要求58-59
- 5.1.4 對稠化時間的要求59
- 5.1.5 對抗壓強度的要求59
- 5.1.6 對滲透率的要求59
- 5.2 低密度泡沫水泥漿研究59-73
- 5.2.1 水泥及泡沫外加劑60-63
- 5.2.2 密度測試63-65
- 5.2.3 抗壓強度測試65-68
- 5.2.4 失水、流變性測試68-69
- 5.2.5 穩(wěn)定性測試69-71
- 5.2.6 稠化時間測試71-72
- 5.2.7 最終配方及綜合測試72-73
- 5.3 常規(guī)密度水泥漿研究73-80
- 5.3.1 常規(guī)密度水泥漿配方73-75
- 5.3.2 性能試驗儀器及原理75-76
- 5.3.3 游離液試驗76-77
- 5.3.4 穩(wěn)定性試驗77-78
- 5.3.5 膠凝強度試驗78
- 5.3.6 滲透率試驗78-79
- 5.3.7 靜失水試驗79
- 5.3.8 稠化時間試驗79-80
- 本章小結(jié)80-81
- 第六章 現(xiàn)場實例分析81-84
- 6.1 基本情況81
- 6.2 下套管作業(yè)81-82
- 6.3 注水泥作業(yè)82-83
- 6.4 固井質(zhì)量83-84
- 第七章 結(jié)論及建議84-85
- 7.1 結(jié)論84
- 7.2 建議84-85
- 致謝85-86
- 參考文獻86-89
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文89-90
- 詳細摘要90-104
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