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提高水泥塞成功率的高黏段塞的設(shè)計(jì)方法-在南阿爾及利亞油田的應(yīng)用及實(shí)例分析
在南阿爾及利亞油田的鉆井和修井工作中,在井內(nèi)密度較小的液體上面打密度大的水泥塞是一個(gè)比較麻煩的問題.當(dāng)在遠(yuǎn)離造斜點(diǎn)或廢棄井的井底打水泥塞時(shí),要成功取得一個(gè)合格的水泥塞之前平均需要進(jìn)行3次嘗試.失敗的水泥塞施工需要額外花費(fèi)大概＄75 000,外加4天的鉆井時(shí)間損失.對(duì)水泥塞的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析表明:導(dǎo)致水泥塞失敗的根本原因是高黏段塞的流變性設(shè)計(jì)較差或根本沒有設(shè)計(jì)造成的.事實(shí)上,直到最近高黏段塞的制作還是沿用以前的方法,并沒有考慮水泥的特性以及水泥漿和高黏段塞之間界面的穩(wěn)定性.密度大的液體下落到密度小的液體下面是一種自然趨勢(shì),只有阻止這種趨勢(shì),才能使遠(yuǎn)離井底的水泥塞保持靜止?fàn)顟B(tài)直到水泥硬化.流體密度差越大或者井眼尺寸越大,水泥塞要保持穩(wěn)定就越困難.為了提高穩(wěn)定性,通常在水泥漿和鉆井泥漿之間打高黏段塞.通過估算出的可靠的流體屈服應(yīng)力,可以穩(wěn)定不同密度的流體界面,這適用于任何尺寸井眼、井斜和流體密度差.當(dāng)高黏段塞用于兩個(gè)界面時(shí)可能出現(xiàn)不穩(wěn)定:即在水泥漿與高黏段塞以及高黏段塞與鉆井泥漿之間的界面.這些估算值已經(jīng)轉(zhuǎn)化成了計(jì)算機(jī)模型,用于高黏段塞和水泥漿物理性能的設(shè)計(jì),這樣界面的機(jī)械穩(wěn)定性就能確保.這種計(jì)算機(jī)模型應(yīng)用在南阿爾及利亞油田打水泥塞施工中,可以計(jì)算出流變性和密度的設(shè)計(jì)值,而水泥漿和高黏段塞中都將用到這兩個(gè)值.實(shí)例研究表明,在最上面的水泥塞,其頂部的水泥正如期盼的那樣.通過最近一系列的水泥塞施工,成功率已經(jīng)從25%提高到接近100%.
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