[00759859]水平井固井施工工艺技术研究

该研究是“八五”国家科技攻关项目《石油水平井钻采成套技术》中85-204-11-03专题下属四级子课题之一，由新疆石油管理局与西南石油学院共同承担。按计划全面完成了研究内容，于1995年4月通过新疆石油管理局验收，1996年7月通过了国家计委、总公司验收。验收专家组对课题和专题研究成果的总体评价是达到国内领先，国际九十年代初先进水平。该研究获新疆石油管理局1995年科技成果一等奖，西南石油学院1995年科技成果一等奖。主要研究成果如下：研制出一套先进的固井工程设计软件包，可完成不同工况下，三向应力套管柱设计、注水泥流变学设计、防止水泥浆失重及气侵等设计，设计理论先进，考虑了三维空间井眼，套管偏心状态及“U”形管效应，作到了优化设计、优选参数、动态模拟，为注水泥施工的实时控制提供了可靠的依据。成功地研制了一套适合大斜度及水平井的固井专用附件，主要包括流线型引鞋、强制止回阀、刚性旋流扶正器等，为套管顺利下入、控制水泥塞高度及提高注水泥顶替效率起到了有效作用。根据模拟试验和现场实践，提出了一套提高大斜度及水平井顶替效率和封固质量的措施。主要包括：套管居中漂浮、低速紊流、流态判断、隔离液的选择和加量控制以及保证零析水泥浆性能等措施。与国内、外同类技术比较，该研究成果特点在于：固井工程设计软件包：套管柱设计，扶正器安放，下套管摩阻分析，注水泥流动计算考虑了水平井三维空间受力、变形与摩阻特点，扩展了使用范围；所采用的理论模型除与现有公认理论兼容外，还采用了“八五”攻关研究最新成果。注水泥流变学，偏心流动理论，水泥浆防窜设计等为该软件独有。实时控制下套管、注水泥仿真模块功能为该软件独有。专用套管附件：低摩阻刚性旋流扶正器已获国家实用发明新型专利(专利号ZL93245878.5)，与国内、外现有刚性扶正器不同之处一是采用了腰鼓形外轮廓，摩阻小；二是旋流升角及有效作用距离经模拟实验对理论结果进行了修正，具有科学性。强制止回阀设计中的阀尾柔性密封和液压自动复位设计为国内首创，该工具已获国家实用发明新型专利(专利号91224089.x)。水平井固井施工工艺技术。