张林海
- 作品数：8 被引量：64H指数：4
- 供职机构：中国石化更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 循环应力作用下水泥环密封性实验研究被引量：34
- 2016年
- 利用自主研发的水泥环密封性实验装置研究了套管内加卸压循环作用下水泥环的密封性,根据实验结果得出了循环应力作用下水泥环密封性失效的机理。实验结果显示,在较低套管内压循环作用下,水泥环保持密封性所能承受的应力循环次数较多;在较高循环应力作用下,水泥环密封性失效时循环次数较少。表明在套管内较低压力作用下,水泥环所受的应力较低,应力水平处于弹性状态,在加卸载的循环作用下,水泥环可随之弹性变形和弹性恢复;在较高应力作用下,水泥环内部固有的微裂纹和缺陷逐渐扩展和连通,除了发生弹性变形还产生了塑性变形;随着应力循环次数的增加,塑性变形也不断地累积。循环压力卸载时,套管弹性回缩而水泥环塑性变形不可完全恢复,2者在界面处的变形不协调而引起拉应力。当拉应力超过界面处的胶结强度时出现微环隙,导致水泥环密封性失效,水泥环发生循环应力作用的低周期密封性疲劳破坏。套管内压力越大,水泥环中产生的应力水平越高,产生的塑性变形越大,每次卸载时产生的残余应变和界面处拉应力也越大,因此引起密封性失效的应力循环次数越少。
- 刘仍光张林海陶谦周仕明丁士东
- 关键词：水泥环循环应力
- 元坝气田大尺寸非标准尾管固井技术被引量：3
- 2014年
- 为解决元坝气田开发井三开技术尾管安全下入和提高封固质量的技术难点,在分析总结元坝气田陆相地层固井技术难点的基础上,根据套管悬重与悬挂器坐挂后的过流面积选择合理的非标准尾管悬挂器,确定了尾管悬挂器的性能参数;根据固井防气窜与提高固井质量的要求,选择了合适的水泥浆与前置液体系;为保证套管安全下入和提高水泥环胶结质量,制定了针对性的通井、承压及循环洗井等井眼准备措施;为提高水泥浆顶替效率,设计了合理的入井管串结构与固井工艺措施,形成了可以提高陆相复杂地层固井质量的综合固井技术。该技术在元坝气田现场应用后,固井质量合格率达100%,优质率达54.5%。研究结果表明,大尺寸非标准尾管固井技术可以解决元坝气田陆相地层的固井技术难点。
- 蒲洪江张林海侯跃全周小飞刘建
- 关键词：固井下套管尾管悬挂器
- 模拟压裂作用对水泥环密封性破坏及改善研究被引量：24
- 2017年
- 利用全尺寸水泥环密封性评价装置,研究了多段压裂作用下水泥环的密封完整性。分析了密封性破坏的机理;并提出了相应改善措施和评价标准。试验结果显示基浆水泥环在压裂交变应力作用下,加卸载次数较少时,水泥环密封完整性即遭到破坏;密封性失效发生在卸压阶段水泥环与套管之间的界面处。表明在套管内压高应力作用下,弹性模量较高的基浆水泥环中产生较大的应力,除了发生弹性变形还产生了塑性变形;卸载时套管弹性回缩,水泥环中塑性变形不可完全恢复而存在残余应变,导致二者在界面处的变形不协调一致而引起拉应力。随着压裂应力交变次数的增加,水泥环塑性变形不断累积,卸载后的残余变形和拉应力也随之增大。当拉应力超过界面处的胶结强度时出现微环隙,水泥环密封性破坏。采用掺入胶乳、弹性粒子等形成弹塑性水泥石,弹性模量降低并保持较高的抗压强度,压裂作用时水泥环中产生的应力相对其抗压强度较低,产生的塑性变形较小,因此提高了水泥环保持密封完整性时压裂应力交变的次数,改善了水泥环的密封性。
- 张林海刘仍光周仕明陶谦
- 关键词：压裂水泥环弹性模量
- 基于G级水泥水化反应的环空窜流预测模型被引量：3
- 2013年
- 针对固井施工中气液混合相对G级水泥水化反应中环空窜流影响规律不明确的问题,分析了固井施工过程中发生环空窜流的原因,通过模拟井下气液混合相发生环空窜流的环境,结合G级水泥水化反应过程,梳理了水泥浆水化失重和水泥浆水化诱导期及凝结期之间的关系,明确了数学模型的区间,提出并建立了在水泥浆水化反应过程中,预测环空窜流的概率统计学数学模型。通过chandler 7200型水泥水化分析仪测得的水泥浆孔隙压力及水化放热曲线和水泥浆体温度变化数据,确定了环空窜流模型需要的相关参数,计算得只有缓凝剂加量不同的2种配方水泥浆的稠化时间相差35 min,环空窜流的概率却相差了1.2%。水泥浆环空窜流预测模型是预测环空窜流的前提,而不是最终决定因素。
- 刘建丁士东方春飞刘伟张林海秦克明
- 关键词：固井环空窜流水泥水化G级水泥
- 多组分油井水泥石弹性模量预测模型被引量：1
- 2016年
- 针对目前多组分油井水泥石弹性模量测试的复杂性和重复性差,弹性模量预测缺乏理论模型的现状,利用高精度抗压抗折一体机探索了多组分油井水泥石弹性模量的变化规律,建立了多组分油井水泥石弹性模量预测模型。通过实验数据验证了模型的可行性,实验发现,对于两组分油井水泥石弹性模量的计算,只需要测定弹性材料体积分数为0和0.2这2个端点的弹性模量大小,然后根据线性关系就可以在整个[0,0.2]区间内建立油井水泥石弹性模量预测模型。而多组分油井水泥石弹性模量变化规律在[0,0.2]区间内呈非线性变化,通过反推法和相关系数法确定多组分油井水泥石弹性模量的预测模型参数。该模型的建立对于减少实验工作量和进行深入的理论研究具有重要的借鉴意义。
- 刘建张林海陶谦刘伟周仕明王立双
- 关键词：多组分油井水泥石弹性模量
- 大湾404—1H井Ф273．1mm技套双级固井难点及对策
- 2013年
- 分析了大湾404～iH井Ф273．1mm技套双级固井的难点，参照国内外双级固井技术，从提高套管井内居中度、防漏及防窜固井工艺、提高水泥浆顶替3个方面，提出了保障大湾404—1H井Ф273．1mm技套双级固井质量的对策。对大湾404—1H井Ф273．1mm技套双级固井的扶正器的选型与分布、前置液体系及性能、提高水泥浆顶替等方面，提出了具体要求，并在整个施工中付诸实施。应用提出的技术措施顺利完成了大湾404—1H井Ф273．1mm技套双级固井，固井质量良好，能够满足继续钻进及开发的需要。
- 初永涛李忠献令文学刘国祥张林海
- 关键词：双级固井固井质量
- JY页岩气田水平井预防环空带压固井技术被引量：8
- 2019年
- 随着页岩气大规模开发,针对提高页岩气水平井固井质量的研究逐渐增多,但同期页岩气井环空带压情况并未缓解,对页岩气田的安全生产提出了严峻挑战。为解决页岩气井环空带压难题,建立了水泥环密封完整性评价装置,针对JY页岩气田开展了水泥环密封完整性影响因素分析,并相应形成了预防环空带压固井技术。研究认为水泥石胶结差和体积收缩导致早期环空带压,而分段压裂及生产参数变化对水泥石胶结和本体的破坏是页岩气井环空带压的最主要原因。预防环空带压固井技术在JY页岩气田进行了推广应用,压裂投产后带压井比例下降了82%,有效解决了页岩气井环空带压难题,提高了页岩气井水泥环长期密封完整性,保障了页岩气田安全开发。
- 陈雷陈会年张林海刘广海陶谦刘仍光
- 关键词：环空带压固井
- 套管低偏心度下的水泥浆顶替界面特性研究被引量：7
- 2016年
- 水平段固井顶替水泥浆时,国内外学者对水平井顶替的机理与顶替界面的变化规律还没形成系统的理论认识。鉴于此,针对水平井偏心环空固井的动态顶替问题,建立了考虑流态耦合与质量扩散的水平井偏心环空两相流体数值试验模型,对低偏心度下正密度差的顶替界面形态变化进行了长距离的数值模拟,在此基础上进行深入分析,揭示了随着偏心度增大,界面长度先减小后增大,顶替效率先增大后减小,存在一个临界最优偏心度,在该偏心度下界面长度增长最慢。最后结合现场施工指出,在水泥浆顶替设计时应以达到临界最优偏心度为目标,同时兼顾下套管难度,合理选择套管扶正器的位置、类型与尺寸,最大限度地接近临界最优偏心度,其次要尽量增大浆体的正密度差,这样仍能较好缓解界面的指进趋势,减小界面长度和混浆体积,提高顶替效率。研究结果对提高水平井的固井质量具有重要的指导意义。
- 张晋凯周仕明陶谦方春飞张林海高元
- 关键词：水平井固井顶替偏心环空流场
