CN112513414A - 井眼固井系统 - Google Patents
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Abstract
一种示例井眼固井系统包括为井眼的至少一部分加衬的套管,以及将含有多个囊的水泥浆料引入到所述井眼中的管道。所述多个囊包含促凝剂。所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间。所述示例系统还包括具有剪切销的子结构。所述子结构被布置成接收来自所述管道的所述水泥浆料。所述子结构被配置成旋转以使所述水泥浆料中的所述多个囊中的至少一些破裂。
Description
技术领域
本说明书大体上涉及用于对井眼(wellbore)的一部分进行固井(cementing)的示例系统和技术。
背景技术
在油井或气井的建设期间,具有钻头的钻柱钻孔穿过土壤、岩石和其它材料以形成井眼。除了其它方面,钻探过程包括将钻探液向下泵送到井眼中,以及在表面处从井眼接收返回的流体和材料。井建设过程的一部分包括将套管和生产管结合到井眼中。套管支撑井眼的侧面且保护井的组件免受外部污染物的影响。套管可被固井在适当位置。
在井眼到达特定深度之后,钻探设备可从井眼移除,从而留下延伸开孔。隔离障壁可形成于井眼的延伸开孔中。隔离障壁可包括水泥。“水泥候凝”(waiting-on-cement,WOC)时间是用于产生隔离障壁的水泥浆料稠化到规定点所需的时间。在一示例中,WOC时间是水泥浆料稠化以足够产生每平方英寸(PSI)500磅的压缩力所需的时间。对于一些类型的水泥浆料,WOC时间可为约33小时。
在WOC时间期间,其它活动停止。相应地,延长WOC时间可能延迟完井,且可能增加完井的成本。
发明内容
一种示例井眼固井系统包括为井眼的至少一部分加衬的套管,以及将含有多个囊的水泥浆料引入到所述井眼中的管道。所述多个囊包含促凝剂。所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间。所述示例系统还包括具有剪切销的子结构。所述子结构被布置成接收来自所述管道的所述水泥浆料。所述子结构被配置成旋转以使所述水泥浆料中的所述多个囊中的至少一些破裂。所述示例系统还包括单独或组合形式的以下特征中的一个或多个。
所述促凝剂可包括二氯化钙(CaCl2)、无水偏硅酸钠、或CaCl2和无水偏硅酸钠两者。所述促凝剂按重量计可为水泥浆料的至少4%。所述子结构可被配置成在水泥浆料内旋转以在水泥浆料内产生紊流。所述紊流可具有足够的力使所述多个囊中的至少一些破裂。
所述示例井眼固井系统可包括一个或多个泵以迫使水泥浆料穿过管道。所述一个或多个泵可以是可控制的以按产生紊流的速率泵送浆料。示例系统可包括控制系统以控制所述一个或多个泵的操作。控制系统可包括计算机系统。
子结构可从井上部分向井下部分延伸。剪切销可位于井下部分处。所述多个囊至少部分地在套管和井眼的底部之间的区域的温度下熔化。
相对于不包括促凝剂的水泥浆料的稠化时间,促凝剂可通过缩短所述水泥浆料的稠化时间来影响所述水泥浆料的稠化时间。
一种对井眼的至少一部分进行固井的示例方法包括迫使包括多个囊的水泥浆料进入井眼的至少一部分中。所述囊包含促凝剂。所述促凝剂被生产为与水泥浆料反应以影响水泥浆料的稠化时间。所述示例方法还包括使用位于井眼中的剪切子结构使多个囊中的至少一些破裂;使用井眼中的水泥浆料内产生的紊流使多个囊中的至少一些破裂;以及使多个囊中的至少一些熔化在井眼中的水泥浆料内。所述示例方法还单独地或组合地包括以下特征中的一个或多个。
所述促凝剂可包括二氯化钙(CaCl2)、无水偏硅酸钠,或CaCl2和无水偏硅酸钠两者。所述促凝剂按重量计可为水泥浆料的至少4%。
所述子结构可被配置成在水泥浆料内旋转以在水泥浆料内产生紊流。紊流所导致的水泥浆料的力可致使多个囊中的至少一些破裂。
对井眼的至少一部分进行固井的示例方法可包括控制一个或多个泵来泵送水泥浆料穿过管道。所述一个或多个泵可以是可控制的以按产生紊流的速率泵送浆料。所述示例方法可包括使用由控制系统输出的命令控制泵和子结构。控制系统可包括计算机系统。
子结构可从井上部分向井下部分延伸。所述剪切子结构可包括位于井下部分处以使多个囊中的至少一些破裂的剪切销。所述多个囊可至少部分地在套管和井眼的底部之间的区域中的温度下熔化。
相对于不包括促凝剂的水泥浆料的稠化时间,促凝剂可通过缩短所述水泥浆料的稠化时间来影响所述水泥浆料的稠化时间。
示例方法和系统的优点可包括以下中的一个或多个。可缩短WOC时间,而不改变水泥浆料的组成,除了添加了囊。当囊在井下时,可不需要声波或电磁信号来使囊破裂。二级和三级激活方法降低囊将保持未破裂的概率,以及因此不能实现WOC时间的预期缩短的概率。
本说明书中描述的任何两个或更多个特征(包括此发明内容章节中描述的特征)可以组合以形成本说明书中未具体描述的实施方案。
本说明书中描述的方法和系统的至少一部分可以通过在一个或多个处理装置上执行指令来控制,所述指令存储于一个或多个非暂时性机器可读存储介质上。非暂时性机器可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、光盘驱动器、存储器磁盘驱动器和随机存取存储器(RAM)。本说明书中描述的方法和系统的至少一部分可使用包括一个或多个处理装置和存储指令的存储器的数据处理系统来控制,所述指令可由所述一个或多个处理装置执行以执行各种控制操作。
一个或多个实施方案的细节随后阐述于附图和具体实施方式中。根据描述内容和附图以及根据权利要求书,其它特征和优点将会明显。
附图说明
图1是钻探期间的示例井眼的剖视侧视图。
图2是被配置成包括用于对井眼的延伸开孔进行固井的示例系统的井眼的剖视侧视图。
图3是显示可执行以对延伸开孔进行固井的示例操作的流程图。
图4、5、6和7是在对延伸开孔进行固井期间的不同阶段井眼的剖视侧视图。
不同图中的相同参考标号指示相同的元件。
具体实施方式
在本说明书中描述用于对井眼的一部分进行固井的示例系统和技术。在一示例中,套管为井眼的一部分加衬(line)。被称为水泥插入管(cement stinger)的管道向井下插入穿过套管并进入井眼的未被加衬的部分中。在管道的末端处,管道包括子结构(substructure),被称为子块(sub)。在此示例中,子结构是包括被配置成用于旋转的剪切销的剪切子结构。可位于表面处的泵迫使水泥浆料穿过管道且穿过子结构。水泥浆料包括含有促凝剂的囊。促凝剂与水泥浆料反应以影响(例如,缩短)水泥浆料的水泥候凝(WOC)或稠化时间。
囊将促凝剂释放到水泥浆料中,从而致使水泥浆料比具有相同组成但不包括促凝剂的水泥浆料更快地稠化。在一些实施方案中,存在三种释放且借此激活促凝剂的方式。第一,含有囊的浆料通过子结构的剪切销。剪切销致使囊中的至少一些破裂,借此将促凝剂释放到水泥浆料中。然而,一些囊可能未破裂。相应地,子结构的旋转在井眼中的水泥浆料内导致紊流。此紊流产生足够的力以致使未破裂的囊中的至少一些破裂,借此将促凝剂释放到水泥浆料中。一些囊仍可能未破裂。然而,那些囊将由于井下的相对高的温度而熔化。熔化致使促凝剂释放到水泥浆料中,与破裂非常相似。
图1示出其中可实施前述固井系统和方法的井眼的示例。如图1中所示,为了产生井,钻子10钻孔穿过土壤、岩石和其它材料以形成井眼12。在一些实施方案中,钻子包括切割穿过土壤、岩石和其它材料的钻头,以及向井下降低钻头的钻柱。除了其它方面,钻探过程包括将钻探液16向下泵送到井眼中,以及在表面20处从井眼接收含有材料的返回流体18。在一些实施方案中,钻探液包括水基或油基泥浆。在一些实施方案中,返回流体含有待从井眼排出的泥浆、岩石和其它材料。在到达目标深度之后,包括钻柱和钻头的钻子从井眼移除。
套管可结合到井眼中。套管(例如,套管14)支撑井眼的侧面,且保护井的组件免受外部污染物的影响。套管可被固井在适当位置。固井操作包括将水泥浆料引入到套管和井眼之间的空间中,以及允许水泥浆料凝固。允许水泥浆料凝固可包括允许水泥浆料达到预定义硬度。
参看图2,还可执行固井操作以隔离延伸开孔22、套管靴(casing shoe)23和邻近的烃区24。延伸开孔包括井眼的在最后套管下方延伸的部分。在一些实施方案中,为了执行固井操作,管道25向井下延伸。此类型的示例管道被称为水泥插入管。管道包括内部通道以将水泥浆料从表面传递到延伸开孔22。可使用一个或多个泵30迫使水泥浆料至井下。在此示例中,管道25终止于子结构26中。子结构26为剪切子结构。在此示例中,子结构26包括剪切销27。剪切销被配置成旋转以产生剪切力。控制系统31可控制旋转的速率且借此改变剪切力。
如所阐释,水泥浆料包括含有促凝剂的囊。促凝剂与水泥浆料反应以影响(例如,缩短)水泥浆料的WOC或稠化时间。可与水泥浆料一起使用的促凝剂的示例包括二氯化钙(CaCl2)和无水偏硅酸钠。在一些实施方案中,囊的尺寸在约20微米(μ)直径或长度到约100μ直径或长度的范围内。通常,囊越大,则越容易使用剪切销使囊破裂。在一些实施方案中,囊被构造成在约220°华式温度(F)(约104°摄氏度(C))到约240°F(约115℃)的范围内的最低温度下熔化。
在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少1%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少2%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少3%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少4%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少5%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少6%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的至少7%。在一些实施方案中,促凝剂按重量计为水泥浆料的8%或更大。水泥浆料中促凝剂的量可取决于例如以下因素:正使用的促凝剂的类型、水泥浆料的组成、井下的压力、井下的温度、以及正使用的子结构。举例来说,可通过改变水泥浆料中囊的数目或水泥浆料中囊的尺寸来改变水泥浆料中促凝剂的量。
图2还显示被配置成迫使水泥浆料从表面穿过管道25并进入延伸开孔22中的示例泵30。泵30的操作可由控制系统31控制。控制系统31可以是或包括计算系统,计算系统具有非暂时性机器可读计算机存储器和一个或多个处理装置,例如微处理器、数字信号处理器等。存储器可存储指令,该指令可由处理装置执行以控制钻探作业,包括泵迫使水泥浆料至井下的操作和剪切销的旋转。此外,可定位于井眼内的传感器(未图示)可将传感器读数提供到控制系统。这些读数可影响钻探和固井操作的控制。举例来说,温度传感器、压力传感器,或者温度传感器和压力传感器两者可位于井下,例如位于延伸开孔22附近。来自这些传感器的读数可影响迫使浆料至井下的速率、剪切销旋转的速率、或它们两者。举例来说,在井下的温度不够高而不能促成含有促凝剂的囊的熔化的情况下,可控制剪切销更快地旋转,以在井下产生更大剪切力和紊流。控制系统31、泵30和传感器之间传输的双向通信信号使用虚线箭头33在概念上表示。该信号可以无线方式或使用线缆(例如以太网)传输。该信号可包括控制泵、子结构或它们两者的命令。
图3是显示用于对井眼的至少一部分进行固井的示例过程35的流程图。在一些实施方案中,过程35包括将促凝剂添加到水泥浆料的一级方法、将促凝剂添加到水泥浆料的二级方法,以及将促凝剂添加到水泥浆料的三级方法。在一示例中,一级方法包括使用剪切子结构使囊中的至少一些破裂;二级方法包括使用由剪切子结构在水泥浆料内产生的紊流使囊中的至少一些破裂;且三级方法包括使囊中的至少一些熔化在水泥浆料中。
还参看图4,迫使(40)包括含有促凝剂的囊39的水泥浆料37穿过管道25-水泥插入管至井下。如所阐释,一个或多个泵30可迫使水泥浆料进入管道且朝向井下,并进入延伸开孔22。包括囊的水泥浆料在离开管道后通过子结构26的剪切销27。剪切销被控制以在包括囊的水泥浆料离开管道的同时旋转。此旋转产生足以使囊中的至少一些破裂(41)(图3)的剪切力,且借此将囊中所含的促凝剂释放到水泥浆料中。在一些实施方案中,囊的大部分(例如,大于50%)借助于使用剪切销生成的力破裂。因为剪切销使大部分的囊破裂,所以剪切销可视为用于将促凝剂添加到水泥浆料的一级机制。或者,因为剪切销是能够从囊释放促凝剂的一系列机制中的第一机制,所以剪切销可视为用于将促凝剂添加到水泥浆料的一级机制。
图5显示被释放的促凝剂44与水泥浆料37在延伸开孔22的底部处形成的池38中混合。此处,促凝剂是通过剪切销以机械方式使含有促凝剂的囊破裂被释放的。然而,在某些情况下,剪切销可能未成功地使通过子结构26的所有囊破裂。接着可使用流体力学使剩余的未破裂的囊中的至少一些破裂。更确切地说,在一些实施方案中,可例如使用控制系统控制子结构26,以在延伸开孔22的底部处的水泥浆料37的池38内产生紊流。示例紊流包括其中流体体积内的各个点处流体的速度经历不规则波动的流体流。举例来说,速度的大小、方向、或大小和方向两者可以不规律地变化。图6通过使用指向随机方向的弯曲箭头来在概念上描绘水泥浆料37的池38内的紊流45。
剪切销的旋转可在水泥浆料内产生导致紊流的流体循环。剪切销的旋转速度可随时间变化或可随时间恒定以产生紊流。在任何情况下,紊流可被校准以产生使水泥浆料中所含的未破裂的囊中的至少一些破裂(48)(图3)的足够的流体力。在一些实施方案中,流体力可足以使水泥浆料中的未破裂的囊46的大部分(例如,大于50%)破裂。因为流体力使大部分的未破裂的囊破裂,所以流体力可视为将促凝剂添加到水泥浆料的二级方法。或者,因为流体力是能够从囊释放促凝剂的一系列机制中的第二机制,所以流体可视为将促凝剂添加到水泥浆料的二级方法。
在某些情况下,由紊流产生的流体力可能未成功地使水泥浆料内所有剩余的未破裂的囊破裂。相应地,这些剩余的未破裂的囊中的所有或一些可被熔化(49)(图3),借此将它们的促凝剂释放到水泥浆料中。在此方面,在一些实施方案中,囊被生产为在高于井底循环温度(BHCT)且低于井底静态温度(BHST)的温度下熔化。在一示例中,BHCT为当水泥浆料循环时井下的温度。在一示例中,BHST为当水泥浆料为静态(例如,不循环)时井下的温度。井底可包括最后的套管和井眼的终点或底部之间的区域。相应地,在一些实施方案中,一旦水泥浆料为静态且达到或接近BHST,囊就将熔化。在一示例中,套管可延伸约11,000英尺(约3350米)到达具有210°F(约99℃)的BHCT和250°F(约121℃)的BHST的井眼的底部。囊被设计成具有在约220°F(约104℃)到约240°F(约115℃)的范围内的熔化点。相应地,当水泥浆料的循环(例如,紊流)停止时,水泥浆料的温度接近且可达到BHST。随着温度升高,未破裂的囊将熔化且将剩余促凝剂释放到水泥浆料中。
图7显示水泥浆料37内释放的促凝剂44。在此示例中,没有未破裂的囊残留。参考图3,促凝剂与水泥浆料反应(50)以使水泥浆料稠化。相对于不包括促凝剂的水泥浆料的稠化时间,促凝剂可缩短水泥浆料的稠化时间(例如WOC时间)。在一示例中,水泥浆料稠化以产生至少每平方英寸(PSI)500磅的压缩强度。然而,可基于情形实现其它稠度。
本说明书中描述的系统和方法的全部或部分及其各种修改(随后被称作“过程”)可至少部分地由一个或多个计算系统构成的控制系统使用一个或多个计算机程序来控制。计算系统的示例单独地或以组合的方式包括一个或多个台式计算机、膝上型计算机、服务器、服务器场、以及诸如智能电话、功能型电话和平板计算机等移动计算装置。
计算机程序可有形地体现在一个或多个信息载体中,例如一个或多个非暂时性机器可读存储介质中。可以以任何形式的编程语言(包括编译或解译语言)编写计算机程序,并且其可以部署为独立程序或部署为适合在计算环境中使用的模块、部分、子例程或单元。计算机程序可被部署成在一个计算机系统上执行,或者在位于一个站点处或分布在多个站点上并通过网络互连的多个计算机系统上执行。
与实施系统相关联的动作可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行。系统的全部或部分可以被实施为专用逻辑电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、或ASIC专用集成电路(ASIC)、或它们两者。
适合于执行计算机程序的处理器包括,例如,通用和专用微处理器两者,且包括任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,处理器将从只读存储区域、或随机存取存储区域、或它们两者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的组件包括用于执行指令的一个或多个处理器,以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区域装置。通常,计算机还将包括一个或多个机器可读存储介质,或将以操作方式耦合以从一个或多个机器可读存储介质接收数据或向其传送数据或进行这两个操作。
非暂时性机器可读存储介质包括用于存储数据的大容量存储装置,例如磁盘、磁光盘或光盘。适合于体现计算机程序指令和数据的非暂时性机器可读存储介质包括所有形式的非易失性存储区域。非暂时性机器可读存储介质包括,例如,半导体存储区域装置(例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和快闪存储区域装置)。非暂时性机器可读存储介质包括,例如,磁盘(例如内部硬盘或可移除盘)、磁光盘、以及CD(压缩光盘)ROM(只读存储器)和DVD(数字通用盘)ROM。
每一计算装置可包括用于存储数据和计算机程序的硬盘驱动器、一个或多个处理装置(例如微处理器),和存储器(例如RAM),用于执行计算机程序。每一计算装置可包括图像捕获装置,例如静态相机或视频相机。图像捕获装置可为内置式或为计算装置可简单地存取的。
所描述的不同实施方案的要素可以组合以形成此前未具体阐述的其它实施方案。可以从所描述的过程中省去要素而对其操作或整个系统的操作无不良影响。此外,各个单独的要素可以组合成一个或多个个别要素以执行本说明书中描述的功能。
在本说明书中未具体描述的其它实施方案也在所附权利要求书的范围内。
要求保护的方案如权利要求所记载。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种系统,包括:
套管,所述套管用于为井眼的至少一部分加衬;
管道,所述管道用于将含有多个囊的水泥浆料引入到所述井眼中,所述多个囊包含促凝剂,所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间;以及
子结构,所述子结构占据所述管道的末端,所述子结构具有到所述井眼的输出,所述输出包括剪切销,所述子结构被布置成从所述管道接收所述水泥浆料并使所述水泥浆料通过所述剪切销到达所述井眼,所述子结构被配置成在所述水泥浆料离开所述管道时旋转,其中所述子结构的旋转导致所述剪切销旋转并由此使所述水泥浆料中的所述多个囊中的至少一些破裂。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂包括二氯化钙CaCl2。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂包括无水偏硅酸钠。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂按重量计为所述水泥浆料的至少4%。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述子结构被配置成在所述水泥浆料内旋转以在所述水泥浆料内产生紊流。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述紊流具有足够的力使所述多个囊中的至少一些破裂。
7.根据权利要求6所述的系统,进一步包括:
一个或多个泵,所述一个或多个泵用于迫使所述水泥浆料穿过所述管道,所述一个或多个泵可控制以按产生所述紊流的速率泵送所述浆料。
8.根据权利要求7所述的系统,进一步包括:
控制系统,所述控制系统用于控制所述一个或多个泵的操作,所述控制系统包括计算机系统。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述子结构从井上部分向井下部分延伸,所述剪切销位于所述井下部分处。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述套管和所述井眼的底部之间的区域具有一定温度;且
其中所述多个囊至少部分地在所述温度下熔化。
11.根据权利要求1所述的系统,其中影响所述水泥浆料的所述稠化时间包括:相对于不包括所述促凝剂的水泥浆料的稠化时间,缩短所述水泥浆料的所述稠化时间。
12.一种方法,包括:
迫使包含多个囊的水泥浆料穿过管道的末端处的井眼中的剪切子结构进入所述井眼的至少一部分中,所述剪切子结构具有到所述井眼的输出,所述多个囊包含促凝剂,所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间;
使用所述剪切子结构使所述多个囊中的至少一些破裂,所述剪切子结构包括位于所述剪切子结构的所述输出处的剪切销,所述剪切子结构被配置成在所述水泥浆料通过所述剪切销时旋转以导致所述剪切销旋转,从而导致通过所述剪切子结构的所述至少一些囊破裂;
使用所述井眼中的所述水泥浆料内产生的紊流使所述多个囊中的至少一些破裂;以及
使所述多个囊中的至少一些熔化在所述井眼中的所述水泥浆料内。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂包括二氯化钙CaCl2。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂包括无水偏硅酸钠。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂按重量计为所述水泥浆料的至少4%。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述剪切子结构被配置成在所述水泥浆料内旋转以在所述水泥浆料内产生所述紊流。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述紊流所导致的所述水泥浆料的力致使所述多个囊中的至少一些破裂。
18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:
控制一个或多个泵以泵送所述水泥浆料穿过与所述剪切子结构连接的所述井眼中的管道,所述一个或多个泵可控制以按产生所述紊流的速率泵送所述浆料。
19.根据权利要求18所述的方法,进一步包括:
使用由控制系统输出的命令控制所述一个或多个泵和所述剪切子结构,所述控制系统包括计算机系统。
20.根据权利要求12所述的方法,其中所述剪切子结构从井上部分向井下部分延伸;且
其中所述剪切销位于所述井下部分处以使所述多个囊中的至少一些破裂。
21.根据权利要求12所述的方法,其中所述套管和所述井眼的底部之间的区域具有一定温度;且
其中所述多个囊至少部分地在所述温度下熔化。
22.根据权利要求12所述的方法,其中影响所述水泥浆料的所述稠化时间包括:相对于不包括所述促凝剂的水泥浆料的稠化时间,缩短所述水泥浆料的所述稠化时间。
Claims (22)
1.一种系统,包括:
套管,所述套管用于为井眼的至少一部分加衬;
管道,所述管道用于将含有多个囊的水泥浆料引入到所述井眼中,所述多个囊包含促凝剂,所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间;以及
子结构,所述子结构包括剪切销,所述子结构被布置成从所述管道接收所述水泥浆料,所述子结构被配置成旋转以使所述水泥浆料中的所述多个囊中的至少一些破裂。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂包括二氯化钙CaCl2。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂包括无水偏硅酸钠。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述促凝剂按重量计为所述水泥浆料的至少4%。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述子结构被配置成在所述水泥浆料内旋转以在所述水泥浆料内产生紊流。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述紊流具有足够的力使所述多个囊中的至少一些破裂。
7.根据权利要求6所述的系统,进一步包括:
一个或多个泵,所述一个或多个泵用于迫使所述水泥浆料穿过所述管道,所述一个或多个泵可控制以按产生所述紊流的速率泵送所述浆料。
8.根据权利要求7所述的系统,进一步包括:
控制系统,所述控制系统用于控制所述一个或多个泵的操作,所述控制系统包括计算机系统。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述子结构从井上部分向井下部分延伸,所述剪切销位于所述井下部分处。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述套管和所述井眼的底部之间的区域具有一定温度;且
其中所述多个囊至少部分地在所述温度下熔化。
11.根据权利要求1所述的系统,其中影响所述水泥浆料的所述稠化时间包括:相对于不包括所述促凝剂的水泥浆料的稠化时间,缩短所述水泥浆料的所述稠化时间。
12.一种对井眼的至少一部分进行固井的方法,所述方法包括:
迫使包括多个囊的水泥浆料进入所述井眼的所述至少一部分中,所述多个囊包含促凝剂,所述促凝剂与所述水泥浆料反应以影响所述水泥浆料的稠化时间;
使用位于所述井眼中的剪切子结构使所述多个囊中的至少一些破裂;
使用所述井眼中的所述水泥浆料内产生的紊流使所述多个囊中的至少一些破裂;以及
使所述多个囊中的至少一些熔化在所述井眼中的所述水泥浆料内。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂包括二氯化钙CaCl2。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂包括无水偏硅酸钠。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述促凝剂按重量计为所述水泥浆料的至少4%。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述子结构被配置成在所述水泥浆料内旋转以在所述水泥浆料内产生所述紊流。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述紊流所导致的所述水泥浆料的力致使所述多个囊中的至少一些破裂。
18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:
控制一个或多个泵以泵送所述水泥浆料穿过所述管道,所述一个或多个泵可控制以按产生所述紊流的速率泵送所述浆料。
19.根据权利要求18所述的方法,进一步包括:
使用由控制系统输出的命令控制所述一个或多个泵和所述子结构,所述控制系统包括计算机系统。
20.根据权利要求12所述的方法,其中所述子结构从井上部分向井下部分延伸;且
其中所述剪切子结构包括位于所述井下部分处以使所述多个囊中的至少一些破裂的剪切销。
21.根据权利要求12所述的方法,其中所述套管和所述井眼的底部之间的区域具有一定温度;且
其中所述多个囊至少部分地在所述温度下熔化。
22.根据权利要求12所述的方法,其中影响所述水泥浆料的所述稠化时间包括:相对于不包括所述促凝剂的水泥浆料的稠化时间,缩短所述水泥浆料的所述稠化时间。
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