弹性膨胀水泥浆在储气库固井中的应用

固井用高镁废渣微膨胀水泥浆体系 (2)

目前水窜是影响胜利油田老区固井质量和石油开采的主要因素之一。为解决该问题,研制出一种遇水膨胀水泥浆体系,其主剂为遇水膨胀剂sdsp-1,主要由耐高温、高压的高吸水膨胀树脂和具有缓水溶性能的包衣材料,经特殊工艺加工而成,通过控制包衣材料有适当的溶解速度,使sdsp-1能在水泥硬化期或形成水泥石以后吸水膨胀。对该性能进行了室内评价,实验测得,加有1.5%sdsp-1的遇水膨胀水泥浆的24h水泥石膨胀率为0.09%,将该水泥石在淡水中继续养护72h,水泥石的再度膨胀率为0.56%。该体系在孤东油区的7口高含水调整井进行了应用,与同区块、同类型井相比,二界面合格率提高了30%,证明该遇水膨胀水泥浆能有效提高含水层位的封固质量,起到较好的防水窜作用。同时指出,该体系存在初期稠度发展较快的现象,影响水泥浆的流动性,需进一步完善。

超细水泥的粒径比常规水泥的粒径小,在封堵过程中可以进入到常规水泥不能进入的裂缝中,尤其适合于低孔、低渗油藏的封堵作业。超细水泥的比表面积越大,水化反应速度越高,水泥颗粒与水的接触面大,使水泥石内部的极小空隙变为不连通,从而很大程度地提高了水泥石的抗渗性能;水泥粒径越小,通过窄缝的能力越强,超细水泥通过0.25mm窄缝的体积百分比均在95%以上。但是,由于超细水泥颗粒细,比表面积大、水化速度快,胶凝和稠化时间短,对水泥浆的性能影响比较大。针对这些问题,结合京58储气层物性,通过对超细水泥的细度和粒径分布进行分析,优选出了适合储气库老井封堵的超细水泥,并研究和开发了适应老井封堵用的超细水泥浆体系。该体系在京58区块中应用,取得良好效果。

固井-水泥浆化学概要 1固井 1.1定义 固井就是在井眼内下入套管柱，在套管柱与井壁环形空间注入水泥浆进行封固。 1.2目的 （1）封隔疏松、易塌、易漏等地层； （2）封隔油、气、水层，防止互相窜通，形成油气通道； （3）安装井口，控制油气流，以利于钻进。 1.3流程 （1）下套管 套管类型有： 1）表层套管 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。 2）生产套管（油层套管） 用以保护生产层，提供油气生产通道。 3）中间套管（技术套管） 用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。 （2）注水泥 下套管后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到管外环形空间设计位置的 作业称之为注水泥。 （3）井口安装和套管试压 下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。套管试压是检查固井质量的重要组 成部分。安装好套管头和接好防喷器

玉门青西油田属于裂隙性油藏,由于井深、封固段长、多套压力体系共存、井眼条件较差、温度高及封固层段上下温差大等问题,固井难度较大。前期采用常规加砂水泥浆体系,虽基本解决了完井固井质量问题,但对油层污染较大,后引进低密度水泥浆体系,固井质量优质率达85%以上,油藏采收率得以大幅提高,应用效果良好。

为了满足镇泾油田长封段固井质量,防止洛河水对生产套管的侵蚀和水泥浆返高达到分公司的固井要求,通过现场应用人工漂珠、微硅低密度水泥浆分析对比,优选出能封固低压易漏,具有防腐蚀的低密度水泥浆体系配方,解决了镇泾油田低压易漏长封固段的固井质量难题。

长庆油田陇东地区是鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏开发的主战场。先注后采、水平井规模开发和多级分段体积压裂是该地区增储上产的主要技术措施。同时也为配套固井技术提出了新的挑战。大型分段压裂会对常规水泥环造成很大的破坏作用,进一步加剧了油、水窜现象,直接影响油井后续的投产效果,因此防止环空窜流,不仅要考虑到水泥浆的防窜性能,还要考虑到改善水泥石力学性能的问题。针对上述难题,开发了增韧防窜水泥浆体系,该体系可有效改善水泥石力学性能,提高水泥浆的防窜能力,优化了固井工艺,形成了适用于该地区致密砂岩油藏的配套固井技术,取得了很好的应用效果。

低密度水泥浆常用泡沫和漂珠作为减轻材料,但泡沫和漂珠的一个共同缺陷是承压能力有限。在现场使用时,地面密度和井下密度是不一致的,这将打破注水泥压力平衡,给固井施工带来一定的风险。为此,通过大量实验,根据颗粒紧密堆积原则,以粉煤灰、改性橡胶粉、微硅、石灰类矿物等为原料,复配出一种新型实心耐压减轻材料fxw。由于fxw为实心减轻材料,能够承受压力,因而能够适应井下高压条件。实验表明,fxw低密度水泥浆强度高,韧性好,可更好地满足油气井后期开发需求。

lw是中海油服南海八号深水钻井平台承钻的一口水深达561m的深水井。针对lw井深水井表层固井面临低温、表层压力窗口窄、容易漏失等技术难题,采用了中海油服油田化学事业部自主研发的深水表层固井低密度高强度水泥浆体系,该水泥浆体系具有密度低,首浆密度达到1.35g/cm3,良好的低温早强效果、失水量小、稠化时间易于调整,水泥浆体系稳定等优点。lw的现场应用证明,该深水表层低密度水泥浆体系满足了深水表层固井现场施工的要求,能很好解决海洋深水、超深水表层压力窗口窄、容易漏失等难题,可在未来深水、超深水井固井作业中推广应用,标志着中海油服深水固井顺利突破500m作业水深。

气窜严重是吉林油田浅层气井固井存在的一大技术难题,为此开发了浅层气井固井防窜水泥浆,该水泥浆具有流动性好、失水量低、稠化时间合适、过渡时间短和早期强度高等优点。开发的固井水泥浆,领浆中加入1.4%降失水剂jls和3%晶体膨胀剂kw-2,水泥浆失水量为16ml,稠化时间为130min,浆体spn值为1.07,24h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为20.5mpa和0.011%;尾浆中加入1.4%jls、3%kw-2和2%速凝早强剂zqj,水泥浆失水量为14ml,稠化时间为108min,浆体spn值为0.90,24h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为23.7mpa和0.003%。现场34口气井的应用实践证明,该防气窜水泥浆适合浅层气井的固井开发,固井合格率为100%,优质率为88.2%。

红032井区是2009年新疆油田公司重点产能建设区块。文中通过对红032井区地质情况的简介,并结合该区块的固井特点,选用了目前比较成熟的微珠低密度水泥固井工艺,同时较为详细的阐述了微珠低密度固井工艺中的水泥浆配方及水泥外加剂作用机理,通过优选固井工艺技术措施,确保了固井质量,并由此提出了几点认识及建议。

地质概况哈萨克斯坦滨里海盆地为东欧地台东南边缘的古生代盆地,是前苏联陆上油气资源潜力最大的深层含油气盆地。该盆地位于哈萨克斯坦西部,位于里海北部,东西长1000km,南北宽500km,总面积约50×104km2。

水泥浆的性能及其提高固井质量措施

固井环空水泥浆顶替流动机理研究 摘要：顶替效率是影响固井质量的重要因素，顶替过程中能否 将残余泥浆完全顶替对固井质量有重要的影响，为了更好地了解和 掌握水泥浆顶替效率降低而引起地下窜槽对粘砂套管固井质量的 影响，从粗糙表面套管井的水泥浆的顶替效率角度出发，开展了粘 砂套管顶替效率的理论与实验研究，以验证粘砂套管影响固井质量 程度。 abstract：substitutionefficiencyisanimportantfactor ofcementingquality.whethercanreplacetheresidualmud completelyhasanimportantinfluenceonthecementing qualityduringtheprocessofsubstitution.forabetter

在塔北哈拉哈塘区块固井作业中,由于二开裸眼段长,揭开产层后地层压力系数低,存在裂缝型、溶洞型碳酸盐岩地层,采取常规密度水泥浆固井,极易诱发井漏,导致固井失败。通过分析该区块地质特点,根据水泥浆体的颗粒级配理论,优化工艺,采用低密度高强度水泥浆封固了长裸眼段。18口探井二开长裸眼段水泥浆返高全部合格,缩短了钻井周期,提高了固井质量。

1、管道压浆前，应事先对采用的压浆料进行试配。水泥、压浆剂、水等各种材料的称量应 准确到±1%（均以质量计）。水胶比不应超过0.33。 2、搅拌机的转速不低于1000r/min，浆叶的最高线速度限制在15m/s以内。 3、压浆机采用连续式压浆泵，其压力表最小分度值不得大于0.1mpa，最大量程应使实际工 作压力在其25％～75％的量程范围内；储料灌应带有搅拌功能，真空泵应能达到0.092mpa 的负压力。 4、在配制浆体拌合物时，水泥、压浆剂、水的称量应准确到±1%。 5、浆体搅拌操作顺序为：首先在搅拌机中先加入实际拌合水用量的80％～90％，开动搅拌 机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后再搅拌 2min；然后加入剩余的10％～20％的拌合水，继续搅拌2min。 6、浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆

水泥浆化学

在固井过程中,为了防止环空二界面微间隙的产生,尤其是为了开发不收缩水泥浆体系以保证层间封隔质量,在室内进行了环空水泥封隔实验,并且对所开发的膨胀水泥浆体系的性能进行了室内实验评价。实验结果表明,根据地层实际情况而设计的膨胀水泥浆体系能够有效地封隔地层,现场应用表明,该膨胀水泥浆体系能够有效地封隔储气层。本文介绍了该膨胀水泥浆体系在2个地区现场固井中的应用情况。

在固井过程中，为了防止环空二界面微问隙的产生，尤其是为了开发不收缩水泥浆体系以保证层阃封隔质量，在室内进行了环空水泥封隔实验，并且对所开发的膨胀水泥浆体系的性能进行了室内实验评价。实验结果表明，根据地层实际情况而设计的膨胀水泥浆体系能够有效地封隔地层，现场应用表明，该膨胀水泥浆体系能够有效地封隔储气层。本文介绍了该膨胀水泥浆体系在2个地区现场固井中的应用情况。

枯竭油气藏储气库注采气井要求运行周期长,运行工况条件苛刻、储层和盖层封固质量要求高,储气库注采气井要求全井封固,要求水泥浆返至地面。分析了地质构造复杂、地层压力系数低、水泥浆设计困难等固井技术难点,提出了采用双密双凝固井水泥浆体系的固井技术,经现场施工应用,固井质量优质,满足封固质量要求。

小井眼井由于井径小,环空间隙小,在进行固井时存在许多难点.在所有难点中,最为突出的就是对水泥浆标准的要求.本文重点研究了小井眼固井的技术难点和关键技术,以及对水泥浆性能体系的要求,并构建小井眼固井水泥浆体系,从而使其各项性能均满足小井眼固井对水泥浆性能的要求.

川西高压低渗水平井需压裂完井后投产,对固井水泥浆性能提出了更高的要求。结合川西水平井固井技术需求,通过室内实验优选了膨胀剂、防气窜剂、稳定剂和增塑剂,确定了塑性膨胀防气窜水泥浆体系配方。室内评价结果表明,该体系具有api失水小于30ml、自由液0ml、spn值小于3等性能。xs21-3h等多口水平井油层固井中的成功应用表明,该体系可以满足后期分段压裂投产施工要求。