高温高压固井防气窜技术

高温高压固井的特点是要面对复杂的地质情况和多变的地层压力体系,需要解决水泥浆的抗高温性能、稳定性能,尤其是防窜性能等具体问题。因此,对水泥浆的综合性能和防窜性能要求很高。     

胶乳水泥浆防窜性能研究与应用

1958年美国率先将胶乳作为外掺料加入水泥,形成胶乳水泥,并将其用于油田固井。近几年,国内各油田、科研院所、高等院校对胶乳水泥浆的研究取得了较大的进展。新疆油田已多次采用进口胶乳配制胶乳水泥,解决南缘及玛纳斯气田固井的防气窜问题。本文介绍了国产胶乳水泥浆的调配及配套外加剂的研制情况,分析评价了胶乳水泥浆的防气窜性能,以及胶乳水泥在新疆玛纳斯气田2口天然气井固井的现场试验情况。     

丁苯胶乳固井水泥浆体系研究与现场应用

为了提高深井、超深井和气井等复杂井固井质量,研制了一种新型丁苯胶乳水泥浆体系。实验表明,加入丁苯胶乳后,水泥浆流变性增强,失水量降低,泥饼厚度减小;在75～130℃下,该水泥浆具有明显的直角稠化特性,有很好的防气窜效果;乳颗粒将覆盖在水泥颗粒表面,使水化反应延迟,固井水泥耐地层水侵蚀能力增强,电镜扫描图片显示丁苯胶乳水泥石内部具有较好的网状结构,提高了水泥密实性,脆度系数减小,柔韧性和抗压强度增强。目前已在胜利油田多口井应用,固井质量均为优质。     

水泥浆凝结过程的气窜问题

水泥浆在凝结过程,因失重而造成的油、气、水窜问题是影响固井质量的重要因素之一。针对深井,温度高、压力大,油、气、水活跃的特点,从机理研究和现场应用相结合的方法入手,对水泥浆失重、气侵压力的测定,影响因素,防气窜机理和防气窜方法,进行了深入的研究,提出了采用水泥浆阻力变化值、稳定性、失水量以及保证水泥浆凝固过程的压力平衡关系等措施,从而达到防止油、气、水窜的目的。防窜试验表明,研究的６种水泥浆配方,都具有较好的防气窜效果,分别适宜于不同压力梯度井深的要求,其中３Ｓ水泥浆防气窜能力最好。     

鄂南地区新型固井水泥浆性能评价

针对鄂南地区固井质量差的问题,研发了一套新型固井泥浆体系,并对该体系性能进行了评价。研究发现该水泥浆体系的流变性、沉降稳定性良好,游离水少;水泥浆稠化线性正常,防气窜效果好;水泥石的早期强度发展较好,后期强度较稳定;水泥石收缩率低,孔隙率低,有利于增强后期强度。     

页岩气井防窜柔性水泥浆体系研究及应用

页岩气井关键技术是“长水平段＋分段压裂技术”,固井质量要求高。根据对水泥浆的性能要求,经过页岩气井防窜柔性水泥浆体系的室内研究,优选了水泥浆配方,现场应用较好满足了生产要求。     

大跨度易窜井固井技术及现场应用

商河油田商25区块的地质因素和开发因素共同导致普通水泥浆体系及工艺无法满足商25区块调整井固井质量要求,严重制约商河油田勘探开发和经济效益提升。针对商25区块调整井固井面临难题展开深入研究,结合梯度多凝水泥浆技术、前置液防污染技术、提高顶替效率技术和浆量设计等工艺措施共同构成商25区块调整井防窜固井技术,并进行了多次现场试验。结果表明,新型低密度水泥浆体系和防窜固井技术效果明显,解决了商25区块调整井固井防窜的问题,初步形成了一套具有较强理论基础和实践指导意义的调整井防窜固井工艺技术与配套措施,为临盘地区固井作业奠定了较好理论和实践基础,有效提高了临盘地区油田采收率和开发水平。     

平桥区块深层高压页岩气水平井固井技术

涪陵二期平桥区块具有页岩埋藏深、地层温度和压力高的特点。在分析深层高压页岩气水平井固井技术难点的基础上,对套管串结构、前置液体系、水泥浆体系和固井施工工艺等几个方面进行防漏防窜研究,在有效提高固井质量的同时防止气侵和环空气窜的发生,形成一套可行的深层高压页岩气水平井固井技术,且在焦页108-4HF井进行了成功应用,固井施工正常顺利,水平段全优质,全井优良率达到94.6%,固井质量达到设计要求。     

CX——18防气窜剂的研制及应用

介绍了ＣＸ－１８防气窜剂的作用原理，制备方法，性能评价以及在长庆油田的应用效果。它的主要成分是磷化处理后的铝银粉（铝粉）它在水泥浆中不仅发气量较大，加量为水泥的０．３％时，水泥浆的最大膨胀率为８％，且发气时间较长，在５０～７０℃时，初发气时间４５～２７ｍｉｎ，持发气时间为１１５～６９ｍｉｎ可满足中深井固井施工要求，室内试验和现场应用表明，将ＣＸ－１８加到水泥浆中不仅能有效地防止油气井的油，气，水窜     

双庙1井复杂条件下的固井技术

南方勘探开发分公司和江汉钻井工程公司根据全井固井施工的特点,从长封固段固井、扩眼固井和小井眼小间隙固井三个方面对双庙1井固井工艺技术进行具体分析后,提出川东地区防漏堵漏提高承压能力、双密度固井、尾管悬挂回接固井、选用防气窜水泥浆体系等固井对策,较好地完成了该井在复杂条件下的固井施工任务。     

筛管顶部注水泥技术在YM32井的应用

在YM32井区进行油层固井时常因井漏而使油层套管封固质量差,水泥浆对油层的污染严重影响后期开发。采用筛管顶部注水泥固井技术有效地避免了常规固井后油气上窜、固井过程中发生漏失水泥浆污染油气层等问题。介绍该技术在现场应用操作及其效果。     

浅层气防治技术在渤海A油田的应用

在勘探开发过程中,浅层气对于钻井作业危害极大,目前如何有效封固浅层气井段,防止次生灾害是国内外石油界的一个技术难题。渤海油田有较多的区块都存在浅层气,渤中区域最为典型。前期采用常规固井工艺封固浅层气难以满足封固要求,由此引起浅层气的泄漏带来经济损失和钻井工程风险。针对浅层气防治问题,从钻井工艺、固井方式和水泥类型优选、辅助措施等方面进行改进,创新引入树脂水泥浆体系,形成一套适合渤海湾浅层气的封固技术,在渤中A油田成功应用,保证钻井作业安全同时取得较大经济效益。     

新型油井水泥促凝剂WSA-1室内研究

在导管或表层段低温固井中,水泥水化速度慢,候凝时间长,油井水泥石早期强度发展缓慢,影响固井质量和作业安全。针对目前国内油田低温浅层固井可供选择的油井水泥促凝剂种类少、某些油井水泥促凝剂促凝和早强效果不佳以及对水泥浆流变性影响较大等问题,通过室内实验研制了一种新型复合促凝剂WSA-1。对加有促凝剂WSA-1的水泥浆进行了系统的性能评价。结果表明:促凝剂WSA-1能加速油井水泥的水化过程,缩短水泥浆的稠化时间,显著提高水泥石的早期强度,当m(WSA-1)∶m(水泥干灰)=3%时,水泥浆稠化时间可缩短50%以上,水泥石6h强度从3.2MPa增强到11.3MPa,24h抗压强度从24.3MPa增强到46.1MPa,完全满足其评价标准的相关要求,且对水泥浆的初始稠度和流变参数基本无影响,是一种性能优异的、可用于低温浅层油气井固井水泥浆体系的复合促凝剂。     

提高注水泥质量的综合因素

分析现场固井实例说明,提高固井质量是一项系统工程,围绕水泥浆特性,浆体压力平衡,流态,井身质量,套管居中及水泥浆与泥浆流变性能等方面,拟定固井工艺措施,是提高水泥浆顶替效率,防止水泥浆窜槽,保证水泥石密封质量的较好方法,文中还对水泥石的声幅测井及变密度测井进行了对比和分析,初步得出声幅值的变化幅度与两个交界面的质量并不完全吻合。     

低压易漏长裸眼段固井防漏工艺技术概述

为有效避免低压易漏长裸眼段固井漏失,提高固井质量,从井眼准备、水泥浆体系、固井工艺和注替技术四方面进行综合治理。实施固井防漏工艺的前提是分析薄弱层位,掌握漏点位置,确定地层＂四压力＂数据,尤其是漏失压力。通过提高地层承压能力、使用分级或尾管悬挂等固井工艺,开发高强低密度水泥浆体系,优化浆柱结构,减小尾浆附加量,合理设计注、替浆排量,控制施工泵压,使得环空动液柱压力小于地层漏失压力,是低压易漏井防止固井漏失和提高固井质量的主要工艺技术。     

Microstructure Formation and Degradation Mechanism of Cementitious Plugging Agent Slurries

The hydration products and microstructure of class G oil well cement and a newly developed plugging agent (YLD) slurries cured in the simulated temperature and pressure environment, which was of similar temperature and pressure with those at the bottom of oil well in a normal depth, were investigated using XRD, TG and SEM. Severe leakage is confirmed at the interface between hardened slurries and steel tube during the dynamically curing process, which induces the quick loss of cementing property of slurries. This should be the dominating cause of degradation of class G oil well cement slurry. A secondary hydration process can take place at the eroded interface of hardened YLD plugging agent slurry. Newly formed C-S-H gel has a self-healing effect to repair the damaged interface, which unceasingly maintains the cementing property of the YLD plugging agent slurry. Therefore, the effective using period of YLD plugging agent can be prolonged.     

油井注水泥紊动扩散研究

本文利用流体力学中的紊动扩散基本方程式,研究了油井注水泥作业中,水泥浆与泥浆在隔离液中的紊动扩散模式,并求出了水泥浆与泥浆在隔离液中的紊动扩散规律。最后利用这一扩散规律,导出了注水泥最小隔离液体积计算公式及紊流接触时间计算公式。这些公式可以作为现场油井注水泥隔离液设计的参考。