彈性膨脹水泥漿在儲氣庫固井中的應(yīng)用

固井用高鎂廢渣微膨脹水泥漿體系 (2)

目前水竄是影響勝利油田老區(qū)固井質(zhì)量和石油開采的主要因素之一。為解決該問題,研制出一種遇水膨脹水泥漿體系,其主劑為遇水膨脹劑sdsp-1,主要由耐高溫、高壓的高吸水膨脹樹脂和具有緩水溶性能的包衣材料,經(jīng)特殊工藝加工而成,通過控制包衣材料有適當?shù)娜芙馑俣?使sdsp-1能在水泥硬化期或形成水泥石以后吸水膨脹。對該性能進行了室內(nèi)評價,實驗測得,加有1.5%sdsp-1的遇水膨脹水泥漿的24h水泥石膨脹率為0.09%,將該水泥石在淡水中繼續(xù)養(yǎng)護72h,水泥石的再度膨脹率為0.56%。該體系在孤東油區(qū)的7口高含水調(diào)整井進行了應(yīng)用,與同區(qū)塊、同類型井相比,二界面合格率提高了30%,證明該遇水膨脹水泥漿能有效提高含水層位的封固質(zhì)量,起到較好的防水竄作用。同時指出,該體系存在初期稠度發(fā)展較快的現(xiàn)象,影響水泥漿的流動性,需進一步完善。

超細水泥的粒徑比常規(guī)水泥的粒徑小,在封堵過程中可以進入到常規(guī)水泥不能進入的裂縫中,尤其適合于低孔、低滲油藏的封堵作業(yè)。超細水泥的比表面積越大,水化反應(yīng)速度越高,水泥顆粒與水的接觸面大,使水泥石內(nèi)部的極小空隙變?yōu)椴贿B通,從而很大程度地提高了水泥石的抗?jié)B性能;水泥粒徑越小,通過窄縫的能力越強,超細水泥通過0.25mm窄縫的體積百分比均在95%以上。但是,由于超細水泥顆粒細,比表面積大、水化速度快,膠凝和稠化時間短,對水泥漿的性能影響比較大。針對這些問題,結(jié)合京58儲氣層物性,通過對超細水泥的細度和粒徑分布進行分析,優(yōu)選出了適合儲氣庫老井封堵的超細水泥,并研究和開發(fā)了適應(yīng)老井封堵用的超細水泥漿體系。該體系在京58區(qū)塊中應(yīng)用,取得良好效果。

固井-水泥漿化學(xué)概要 1固井 1.1定義 固井就是在井眼內(nèi)下入套管柱，在套管柱與井壁環(huán)形空間注入水泥漿進行封固。 1.2目的 （1）封隔疏松、易塌、易漏等地層； （2）封隔油、氣、水層，防止互相竄通，形成油氣通道； （3）安裝井口，控制油氣流，以利于鉆進。 1.3流程 （1）下套管 套管類型有： 1）表層套管 封隔地表淺水層及淺部疏松和復(fù)雜地層；安裝井口、懸掛和支撐后續(xù)各層套管。 2）生產(chǎn)套管（油層套管） 用以保護生產(chǎn)層，提供油氣生產(chǎn)通道。 3）中間套管（技術(shù)套管） 用來封隔不同地層壓力層系或易漏、易塌、易卡等井下復(fù)雜地層。 （2）注水泥 下套管后，把水泥漿泵入套管內(nèi)，再用鉆井液把水泥漿頂替到管外環(huán)形空間設(shè)計位置的 作業(yè)稱之為注水泥。 （3）井口安裝和套管試壓 下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。套管試壓是檢查固井質(zhì)量的重要組 成部分。安裝好套管頭和接好防噴器

玉門青西油田屬于裂隙性油藏,由于井深、封固段長、多套壓力體系共存、井眼條件較差、溫度高及封固層段上下溫差大等問題,固井難度較大。前期采用常規(guī)加砂水泥漿體系,雖基本解決了完井固井質(zhì)量問題,但對油層污染較大,后引進低密度水泥漿體系,固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率達85%以上,油藏采收率得以大幅提高,應(yīng)用效果良好。

為了滿足鎮(zhèn)涇油田長封段固井質(zhì)量,防止洛河水對生產(chǎn)套管的侵蝕和水泥漿返高達到分公司的固井要求,通過現(xiàn)場應(yīng)用人工漂珠、微硅低密度水泥漿分析對比,優(yōu)選出能封固低壓易漏,具有防腐蝕的低密度水泥漿體系配方,解決了鎮(zhèn)涇油田低壓易漏長封固段的固井質(zhì)量難題。

長慶油田隴東地區(qū)是鄂爾多斯盆地致密砂巖油藏開發(fā)的主戰(zhàn)場。先注后采、水平井規(guī)模開發(fā)和多級分段體積壓裂是該地區(qū)增儲上產(chǎn)的主要技術(shù)措施。同時也為配套固井技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。大型分段壓裂會對常規(guī)水泥環(huán)造成很大的破壞作用,進一步加劇了油、水竄現(xiàn)象,直接影響油井后續(xù)的投產(chǎn)效果,因此防止環(huán)空竄流,不僅要考慮到水泥漿的防竄性能,還要考慮到改善水泥石力學(xué)性能的問題。針對上述難題,開發(fā)了增韌防竄水泥漿體系,該體系可有效改善水泥石力學(xué)性能,提高水泥漿的防竄能力,優(yōu)化了固井工藝,形成了適用于該地區(qū)致密砂巖油藏的配套固井技術(shù),取得了很好的應(yīng)用效果。

低密度水泥漿常用泡沫和漂珠作為減輕材料,但泡沫和漂珠的一個共同缺陷是承壓能力有限。在現(xiàn)場使用時,地面密度和井下密度是不一致的,這將打破注水泥壓力平衡,給固井施工帶來一定的風(fēng)險。為此,通過大量實驗,根據(jù)顆粒緊密堆積原則,以粉煤灰、改性橡膠粉、微硅、石灰類礦物等為原料,復(fù)配出一種新型實心耐壓減輕材料fxw。由于fxw為實心減輕材料,能夠承受壓力,因而能夠適應(yīng)井下高壓條件。實驗表明,fxw低密度水泥漿強度高,韌性好,可更好地滿足油氣井后期開發(fā)需求。

lw是中海油服南海八號深水鉆井平臺承鉆的一口水深達561m的深水井。針對lw井深水井表層固井面臨低溫、表層壓力窗口窄、容易漏失等技術(shù)難題,采用了中海油服油田化學(xué)事業(yè)部自主研發(fā)的深水表層固井低密度高強度水泥漿體系,該水泥漿體系具有密度低,首漿密度達到1.35g/cm3,良好的低溫早強效果、失水量小、稠化時間易于調(diào)整,水泥漿體系穩(wěn)定等優(yōu)點。lw的現(xiàn)場應(yīng)用證明,該深水表層低密度水泥漿體系滿足了深水表層固井現(xiàn)場施工的要求,能很好解決海洋深水、超深水表層壓力窗口窄、容易漏失等難題,可在未來深水、超深水井固井作業(yè)中推廣應(yīng)用,標志著中海油服深水固井順利突破500m作業(yè)水深。

氣竄嚴重是吉林油田淺層氣井固井存在的一大技術(shù)難題,為此開發(fā)了淺層氣井固井防竄水泥漿,該水泥漿具有流動性好、失水量低、稠化時間合適、過渡時間短和早期強度高等優(yōu)點。開發(fā)的固井水泥漿,領(lǐng)漿中加入1.4%降失水劑jls和3%晶體膨脹劑kw-2,水泥漿失水量為16ml,稠化時間為130min,漿體spn值為1.07,24h水泥石的抗壓強度和線膨脹率分別為20.5mpa和0.011%;尾漿中加入1.4%jls、3%kw-2和2%速凝早強劑zqj,水泥漿失水量為14ml,稠化時間為108min,漿體spn值為0.90,24h水泥石的抗壓強度和線膨脹率分別為23.7mpa和0.003%?，F(xiàn)場34口氣井的應(yīng)用實踐證明,該防氣竄水泥漿適合淺層氣井的固井開發(fā),固井合格率為100%,優(yōu)質(zhì)率為88.2%。

紅032井區(qū)是2009年新疆油田公司重點產(chǎn)能建設(shè)區(qū)塊。文中通過對紅032井區(qū)地質(zhì)情況的簡介,并結(jié)合該區(qū)塊的固井特點,選用了目前比較成熟的微珠低密度水泥固井工藝,同時較為詳細的闡述了微珠低密度固井工藝中的水泥漿配方及水泥外加劑作用機理,通過優(yōu)選固井工藝技術(shù)措施,確保了固井質(zhì)量,并由此提出了幾點認識及建議。

地質(zhì)概況哈薩克斯坦濱里海盆地為東歐地臺東南邊緣的古生代盆地,是前蘇聯(lián)陸上油氣資源潛力最大的深層含油氣盆地。該盆地位于哈薩克斯坦西部,位于里海北部,東西長1000km,南北寬500km,總面積約50×104km2。

水泥漿的性能及其提高固井質(zhì)量措施

固井環(huán)空水泥漿頂替流動機理研究 摘要：頂替效率是影響固井質(zhì)量的重要因素，頂替過程中能否 將殘余泥漿完全頂替對固井質(zhì)量有重要的影響，為了更好地了解和 掌握水泥漿頂替效率降低而引起地下竄槽對粘砂套管固井質(zhì)量的 影響，從粗糙表面套管井的水泥漿的頂替效率角度出發(fā)，開展了粘 砂套管頂替效率的理論與實驗研究，以驗證粘砂套管影響固井質(zhì)量 程度。 abstract：substitutionefficiencyisanimportantfactor ofcementingquality.whethercanreplacetheresidualmud completelyhasanimportantinfluenceonthecementing qualityduringtheprocessofsubstitution.forabetter

在塔北哈拉哈塘區(qū)塊固井作業(yè)中,由于二開裸眼段長,揭開產(chǎn)層后地層壓力系數(shù)低,存在裂縫型、溶洞型碳酸鹽巖地層,采取常規(guī)密度水泥漿固井,極易誘發(fā)井漏,導(dǎo)致固井失敗。通過分析該區(qū)塊地質(zhì)特點,根據(jù)水泥漿體的顆粒級配理論,優(yōu)化工藝,采用低密度高強度水泥漿封固了長裸眼段。18口探井二開長裸眼段水泥漿返高全部合格,縮短了鉆井周期,提高了固井質(zhì)量。

1、管道壓漿前，應(yīng)事先對采用的壓漿料進行試配。水泥、壓漿劑、水等各種材料的稱量應(yīng) 準確到±1%（均以質(zhì)量計）。水膠比不應(yīng)超過0.33。 2、攪拌機的轉(zhuǎn)速不低于1000r/min，漿葉的最高線速度限制在15m/s以內(nèi)。 3、壓漿機采用連續(xù)式壓漿泵，其壓力表最小分度值不得大于0.1mpa，最大量程應(yīng)使實際工 作壓力在其25％～75％的量程范圍內(nèi)；儲料灌應(yīng)帶有攪拌功能，真空泵應(yīng)能達到0.092mpa 的負壓力。 4、在配制漿體拌合物時，水泥、壓漿劑、水的稱量應(yīng)準確到±1%。 5、漿體攪拌操作順序為：首先在攪拌機中先加入實際拌合水用量的80％～90％，開動攪拌 機，均勻加入全部壓漿劑，邊加入邊攪拌，然后均勻加入全部水泥。全部粉料加入后再攪拌 2min；然后加入剩余的10％～20％的拌合水，繼續(xù)攪拌2min。 6、漿體壓入梁體孔道之前，應(yīng)首先開啟壓漿泵，使?jié){

水泥漿化學(xué)

在固井過程中,為了防止環(huán)空二界面微間隙的產(chǎn)生,尤其是為了開發(fā)不收縮水泥漿體系以保證層間封隔質(zhì)量,在室內(nèi)進行了環(huán)空水泥封隔實驗,并且對所開發(fā)的膨脹水泥漿體系的性能進行了室內(nèi)實驗評價。實驗結(jié)果表明,根據(jù)地層實際情況而設(shè)計的膨脹水泥漿體系能夠有效地封隔地層,現(xiàn)場應(yīng)用表明,該膨脹水泥漿體系能夠有效地封隔儲氣層。本文介紹了該膨脹水泥漿體系在2個地區(qū)現(xiàn)場固井中的應(yīng)用情況。

在固井過程中，為了防止環(huán)空二界面微問隙的產(chǎn)生，尤其是為了開發(fā)不收縮水泥漿體系以保證層閫封隔質(zhì)量，在室內(nèi)進行了環(huán)空水泥封隔實驗，并且對所開發(fā)的膨脹水泥漿體系的性能進行了室內(nèi)實驗評價。實驗結(jié)果表明，根據(jù)地層實際情況而設(shè)計的膨脹水泥漿體系能夠有效地封隔地層，現(xiàn)場應(yīng)用表明，該膨脹水泥漿體系能夠有效地封隔儲氣層。本文介紹了該膨脹水泥漿體系在2個地區(qū)現(xiàn)場固井中的應(yīng)用情況。

枯竭油氣藏儲氣庫注采氣井要求運行周期長,運行工況條件苛刻、儲層和蓋層封固質(zhì)量要求高,儲氣庫注采氣井要求全井封固,要求水泥漿返至地面。分析了地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地層壓力系數(shù)低、水泥漿設(shè)計困難等固井技術(shù)難點,提出了采用雙密雙凝固井水泥漿體系的固井技術(shù),經(jīng)現(xiàn)場施工應(yīng)用,固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì),滿足封固質(zhì)量要求。

小井眼井由于井徑小,環(huán)空間隙小,在進行固井時存在許多難點.在所有難點中,最為突出的就是對水泥漿標準的要求.本文重點研究了小井眼固井的技術(shù)難點和關(guān)鍵技術(shù),以及對水泥漿性能體系的要求,并構(gòu)建小井眼固井水泥漿體系,從而使其各項性能均滿足小井眼固井對水泥漿性能的要求.

川西高壓低滲水平井需壓裂完井后投產(chǎn),對固井水泥漿性能提出了更高的要求。結(jié)合川西水平井固井技術(shù)需求,通過室內(nèi)實驗優(yōu)選了膨脹劑、防氣竄劑、穩(wěn)定劑和增塑劑,確定了塑性膨脹防氣竄水泥漿體系配方。室內(nèi)評價結(jié)果表明,該體系具有api失水小于30ml、自由液0ml、spn值小于3等性能。xs21-3h等多口水平井油層固井中的成功應(yīng)用表明,該體系可以滿足后期分段壓裂投產(chǎn)施工要求。