环空气窜及其预测.ppt

通风通道及其预测，课程：石油和天然气井项目07-1名称：曹成章学号：s 070200，目的意义通道的原因分析气体通道方法和条件环空气通道的预测研究方向，第一，目的，连接后循环空气通道是所有气井连接过程中面临的潜在连接技术问题之一，同时也是环形气窜的主要危险是：直接影响水泥石的连接强度。引起层间窜流，直接影响油气层的测试评价，污染油气储层，减少采收率。对注水、酸化压裂、层流开采等油田开发后续工作产生不利影响；严重的情况下，会喷出油井和天然气，甚至会发生接头后喷发事故，挤水泥等治疗过程也很难看到效果。如何准确预测环空通道，并提出防止连接工程设计气体通道的方法，已成为国内外多年来主要研究的技术。预测结后气体窜流的可能性是根据气体窜流的可能性大小，经济有效地解决气体窜流问题的设计。其次，分析窜流的原因，1，接口粘合剂结论该理论是由于通道流不良的接口拼接而产生的。因为泥浆的存在，界面与地层连接不良，引起窜流。该理论对替代机理和技术进行了大量研究工作，提出了使用湍流替代、套管中心、刮板、冲洗液等工艺措施，将减阻剂、膨胀剂广泛应用于接头外加剂。0，2，窜流的原因分析，2，失重理论认为窜流是水泥水化过程中由“失重”引起的，包括(1)泥浆被泵送到泥浆中后作为实际流体对地层产生静压柱压力的三个方面。水泥浆因渗透地层失水而桥堵的情况下，液体柱压力传递受到阻碍，环无法压迫地层，引起窜流，称为“桥堵失重”。(2)随着水泥水化的进一步进行，水泥浆进入超凝固状态，制造了抵消自重的胶凝强度，从而减少了液柱对地层的静压力，称为“胶凝失重”。(3)水泥浆进入过量状态后，水泥的孔隙率进一步消耗，水泥石的孔隙压力进一步降低，甚至最终凝固后出现负压，这称为“孔隙压力减少说”。第二，窜流的原因分析，第三，微裂-微环隙理论是20世纪90年代塔拉巴尼提出的。微环间隙是由于水泥环与套管接合不好而产生的，而微起重机是水泥环与地层之间或水泥环内部发生的小通道。界面连接不良的本质是由水泥水化引起的微裂纹和微环间隙引起的理论。微环隙-微裂纹主要是由几个主要原因引起的。(1)水泥柱的体积收缩。(2)泥饼的存在。(3)毛细管作用。(4)水泥浆的早期凝固阶段。(5)地下热应力和静压引起的微环间隙-微裂纹。3.气体窜流方法及条件，国内外的研究结果表明，气体窜流方法有三种。1.泥浆通道和泥浆饼干的裂纹导致的油、气、水窜，水泥浆的替代效率不好，因此保持钻井液在环形空间形成通道的薄弱环节；此外，水泥浆凝固后，可以吸收保持的泥蛋糕的水分，打开油、气和水的渠道。第三，气体窜流方法和条件，第二，界面微间隙对油气、水窜水泥压力抑制暂挂套管释放压力时，套管发生径向收缩，减少套管和井壁之间水泥环的结合力或产生微间隙。另外，在套管中，降低钻井液密度会导致油、气、水沿此界面流动的狭长问题。现场确认，如果狭长空间在20um以内，则不会出现气体通道问题，如果狭长空间增加到200um，则发生了气体通道问题。第三，气体窜流方法和条件，第三，水泥浆失重引起的油、气、水窜流发生在水泥基板内部。因为水泥的胶凝和体积收缩。水泥浆凝固过程中的压力传递方法是通过毛细管孔隙完成的，因此气体渗透孔隙必须克服静压PP和液体(包括油气、孔隙中的水)的孔隙流阻pRf。水泥浆的孔压PP和孔阻pRf随着水泥浆的凝固过程逐渐减少和增加。当Pp下降到地层压力pf时，pRf具有一定的值，因此井中不会发生空气渗透。在水泥凝固过程中，如果气体层压力p总是小于PP PRF，则不会发生气体通道，这是防止气体通道的基本条件。第四，环空窜流预测、水泥浆气体窜流性能评价和预测的许多模式和方法，比较了国内外典型Halliburton公司的泥浆性能系数法(SRN)和Dowell的综合系数法(CCGM)。1、水泥浆性能系数方法水泥浆性能系数由：Nsgs计算为泥浆静态胶凝强度(从48Pa增加到240Pa)、最大速度变化(dNsgs/dt)x和泥浆静态胶凝强度Nsgsx比率(min-1)。NFL是x时间水泥浆的过滤器损失量与环形体积(v)之比(min-1)。最后，4，循环空气窜流预测，从上面可以看出水泥浆体静态胶凝强度变化越大，静态胶凝强度和滤失速度越小，SRN值越大，气体窜流防止效果越好。环空间间隙越大，泥浆的失重越小，SRN值越大，气体预防窜流效果越好。该方法考虑了泥浆的静态胶凝强度和过滤器损耗特性对防止气体窜流的影响，但是长期测量空气窜流压力平衡，特别是高温高压下不同时间点的泥浆静态胶凝强度和过滤器损耗，在当前的技术水平上很难实现。4、循环空气窜流预测，2、集成式factor方法(ccgm)ccgm分析Dowell的数据，统计影响全球64吨井的4个因素，并将其用作计量表。四个元素分别是形