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提高水泥塞成功率的高黏段塞的設計方法-在南阿爾及利亞油田的應用及實例分析
在南阿爾及利亞油田的鉆井和修井工作中,在井內密度較小的液體上面打密度大的水泥塞是一個比較麻煩的問題.當在遠離造斜點或廢棄井的井底打水泥塞時,要成功取得一個合格的水泥塞之前平均需要進行3次嘗試.失敗的水泥塞施工需要額外花費大概＄75 000,外加4天的鉆井時間損失.對水泥塞的現場應用分析表明:導致水泥塞失敗的根本原因是高黏段塞的流變性設計較差或根本沒有設計造成的.事實上,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,只有阻止這種趨勢,才能使遠離井底的水泥塞保持靜止狀態直到水泥硬化.流體密度差越大或者井眼尺寸越大,水泥塞要保持穩定就越困難.為了提高穩定性,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力,可以穩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.當高黏段塞用于兩個界面時可能出現不穩定: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.這些估算值已經轉化成了計算機模型,用于高黏段塞和水泥漿物理性能的設計,這樣界面的機械穩定性就能確保.這種計算機模型應用在南阿爾及利亞油田打水泥塞施工中,可以計算出流變性和密度的設計值,而水泥漿和高黏段塞中都將用到這兩個值.實例研究表明,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,成功率已經從25%提高到接近100%.
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