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振动固井对泥饼的剪切作用机理研究
  • ISSN号:1001-0890
  • 期刊名称:《石油钻探技术》
  • 时间:0
  • 分类:TP69[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程] TE21[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249, [2]中国石油海洋工程有限公司固井事业部,天津300451, [3]中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研究院,天津300457
  • 相关基金:教育部“长江学者和创新团队发展计划”项目(编号:IRT0411)资助.
中文摘要:

钻井时钻井液会在井壁上形成泥饼,如果固井时泥饼没有被清除掉,就会在井壁上形成一个不可固化层,严重影响第二界面的胶结强度,而振动固井可以通过剪切作用清除泥饼,提高固井质量,但人们对其作用机理还缺乏认识。为此,利用有限元法,对振动固井中的泥饼剪切作用过程与规律进行了数值模拟分析。分析结果表明:振动固井产生的振动渡对泥饼的剪切力比环空流动产生的剪切力大,可以直接剪切除去部分泥饼;振动波的频率比较低时,振动波可以剪除虚泥饼层与部分可压缩层;振动波的频率比较高时可以剪除泥饼可压缩层与部分密实层,泥饼致密层一般不会被破坏。由于频率高的振动波衰减较快,传播距离短,振动固井时为了提高泥饼的破坏程度,不能一味地提高振动波的频率,应在保证振动波传播距离足够的条件下,适当提高振动波的频率。

英文摘要:

Mud cakes will form on wellbore during drilling. If the mud cake is not removed before cementing, the non-solidified layer will form on wellbore which severely affect the cementing strength of second contact surface. Vibration cementing can remove the mud cake by shearing action and improve cement job quality, while the mechanism of vibration cementing has not been fully understood. The process of shearing action in vibration cementing was numeri- cally simulated using finite element method. It is found that hydraulic vibration cementing tools can generate higher vibration wave on mud shear stress compared with annular flow which helps remove mudcake. The low frequency vibration wave can remove the false filter mudcake layer and partial compressible layer. The high frequency vibration wave can remove the compressible layer and partial dense layer,while generally mudcake dense layer not be destroyed. Due to the rapid attenuation and short transmission distance of high-frequency vibration wave, simply increasing vibration wave frequency is not enough for the purpose of improving mudcake removal. The vibration wave frequency should be increased appropriately under the condition of ensuring adequate vibration wave propagation distance.

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期刊信息
  • 《石油钻探技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石化集团公司
  • 主办单位:中国石化集团石油工程技术研究院
  • 主编:马开华
  • 地址:北京朝阳区北辰东路8号北辰时代大厦中石化工程院716室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:syzt@vip.163.com
  • 电话:010-84988317
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0890
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1763/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 首届北京地区全优期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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