突出贡献奖申报表(空白)

江苏油田石油工程技术突出贡献奖申报表
申报年度： 2011年
申报项目名称：涡轮式井下振动固井装置的研究
与应用
申报奖励等级：
申报单位（盖章）：江苏石油勘探局钻井处
申报日期：
年月日
注：1、此表一式两份，电子表格在工程技术管理处网站下载。

2、主要技术贡献人一等奖限报9人，二等奖限报7人，三等奖限报5人。

涡轮式井下振动固井装置的研究与应用
经过多年的努力，固井技术有了长足的发展，连续多年来，仅能评判第一界面的CBL测井解释江苏油田固井合格率达100%，其中固井优质井率超过90%，但有许多井声幅解释固井质量为优等，经过射孔及改造，经常发生环空窜流现象，直接反映第二界面的胶结质量比较差，这进一步证明了从多方面着手提高固井质量的重要性。

开展涡轮式井下振动固井装置的研究与应用主要目的是：防止复杂地层的气窜和水窜，提高水泥与套管、地层的胶结质量。

中国石化东部油田如胜利、中原、江苏等油田都普遍存在调整井固井后发生水窜的难题；控制气窜、水窜需要采用多种复杂的固井工艺技术，固井难度大，成功率也较难保证。

开展此项研究，为防气窜和防水窜固井，提高固井成功率，增加了作业手段。

因此，开展该项目具有十分重要的意义，同时也填补了江苏油田固井技术上的一项空白。

通过对国内外振动装置类型的分析可知，目前振动固井一般有三种典型方式：置于套管柱浮箍以下的井下水力脉冲发生装置、地面机械敲击式套管柱振动装置和地面井口环空候凝期间低频脉冲发生装置。

其中井下振动固井相比于其他方式具有明显的优点：洗井、替浆过程中降低钻井液切力、强化紊流替浆效果，利于提高顶替效率。

并且适用于常规注水泥工艺，不需要增加地面工具与设备。

但目前井下振动装置存在频率可控性差、压力波动幅度小、可能出现注浆通道堵塞而导致装置失效等可靠性问题。

为了充分发挥振动固井优势、提高固井质量，在综合现有振动固井方案的基础上，并结合涡轮工作的基本原理，首次提出了一种新型井下涡轮式振动固井方案。

设计研制出了集轴向和横向振动于一体的新型涡轮式振动固井装置，求出了该装置在固井时最佳振动频率对应的理论排量为20l/s-40l/s和该种振动沿套管串传递的变化规律方程。

新型涡轮式振动装置利用比较成熟的涡轮设计原理，进行简化和改进。

在满足其工作性能的前提下，保证装置结构的可靠和简单，避免在遇到大颗粒杂质卡转时，出现流道堵塞、憋泵等井下事故。

新型涡轮式振动装置安放在套管柱最底部，当高压流体通过时，将产生作用在套管柱上的周期性载荷，套管柱在这个周期性载荷（激励）作用下，产生振动，振动波从井底向上传递，进而在整个环形空间形成振动波场，以此来提高固井质量。

目前在江苏油田沙埝、码头庄等区块共试验10口井，推广应用近30口井。

试验的10口井，8口井为常规定向井，平均井斜为29°，2口为水平井。

在应用新型涡轮式井下振动固井装置技术的10口井，声幅值都小于5%，从变密度测井曲线看，第二界面胶结质量都好于常规固井。

采用新型涡轮式井下振动固井装置技术与常规固井方式相近，不需要增加外部动力设备，施工简单可靠，便于应用推广。

新型涡轮式振动装置具有结构简单、工作可靠、使用寿命长、成本低等特点。

在下套管循环、注灰和顶替全过程产生振动，改善水泥浆与第一和第二界面的胶结质量。