钻井液转变成固井液的固井技术研究

通过向钻井液中加入高炉矿渣和其它化学处理剂,可将钻井液转变成固井液(MTC)。高炉矿渣是一种具有水硬性质的颗粒材料。文中介绍了筛选矿渣,分析了影响矿渣水化反应和形成强度的因素,建立了钻井液转变成固井液的室内实验方法,研究了钻井液转变成固井液的液体性能和固体性能,评选出1种激活剂、2种分散剂和3种调凝剂,完成了密度1.50~1.70g/cm3、流动度21~26cm、API失水小于100mL、无游离水、稠化时间180~300min、24h抗压强度大于13MPa的MTC固井液配方。经冀东油田用常规固井设备和工艺在φ244.5mm套管固井中施工5口井。这5口定向井的钻井液类型有聚合物钻井液、正电胶钻井液和小阳离子钻井液。钻井液转变成的MTC团开液密度为1.62~1.81g/cm3,具有可泵性好、固化物抗压强度发展快等特点,测井表明固井质量合格,与用油井水泥固井相比可节约固井材料费约75%。     

多功能完井液和高密度矿渣固井液技术研究

针对泥饼对固井质量的影响和调整更新井固井的技术难点,结合泥浆转化水泥浆技术,配制了多功能完井液,配合高密度矿渣固井液代替纯水泥在调整更新井封固油层,多功能完井液形成的泥饼厚度在小于1.5 mm时能完全固化,可提高第一、二界面的胶结质量,多功能完井液和矿渣固井液相容性好,能提高顶替效率,有效地防止窜槽,经长庆马岭地区中78-5井和南174-5井现场应用结果表明,两口井固井质量均为优质井,而且能大幅度降低固井成本,但高密度矿渣固井液在施工中平均密度低于设计密度,还有待于进一步完善。     

泥浆转化为固井液(MTC)技术在临盘油田取得突破性进展

滇黔桂石油勘探局钻探一公司1996年3月至1997年9月在临盘油田采用矿渣MTC技术固井作业47口井,其中用于技术套管固井12口,用于油层套管固井32口井(其中水平井固井2口,采用矿渣低密度浆固井5口)。特别是在1997年7、8、9三个月,口口完钻井都采用矿渣MTC技术固井作业,其推广应用面达100％。固井质量经临盘采油厂(甲方)质量监督站的认证,固井优质率达100％,特别是2口水平井和1口3700 m的深探井,经变密度测井证实,矿渣MTC固井的第二界面的胶结质量为优质,且优于以往的水泥固     

矿渣MTC固井技术在临盘地区的应用

自1996年3月矿渣MTC固井技术在夏70－斜02井技术套管固井中第一次现场试验以来,在临盘地区应用矿渣MTC固井技术完成了12口井的技术套管固井,7口井的油层段以上的油层套管固井及24口井油层段的油层套管固井,固井质量均为优,在2口井水平井中前导浆采用MTC浆,矿渣MTC浆封固段的第一界面和第二界面的胶结质量均明显优于普通水泥封固段,矿渣MTC固井质量综合评价为优。     

新型固井前置液HQ─1的应用

HQ─1前置液可与水混配成冲洗液，也可与加重材料配成隔离液，应用于油层套管固井144井次，合格率100％，优质率82．6％，比应用前提高了6．6个百分点。实践表明：由HQ─1配制的冲洗液对钻井液无增稠现象，在低速下可达紊流，能很好地冲洗管壁与井壁。配制的隔离液对水泥浆无不良影响，可起到隔离、驱替钻井液的作用，从而提高了顶替效率，提高了固井质量，具有很好的应用前景。     

MTC固井液的研究应用

本文依据矿渣的水化行为，通过大量室内试验，优选了矿渣，外加剂和配方，且研究了吉林油田索深１井钻井液转变成ＭＴＣ固井液的配方及其特性，设计了与之匹配的现场固井应用工艺技术，在索深１井技术套管固井施工事取得成功。     

哈德油田水平井固井工艺技术

哈德油田油层具有埋藏深(5100 m左右)、油层薄的特点.针对该油田地质构造复杂、井深、井身结构简单、裸眼长达5000 m左右、井斜、方位变化大,垮塌掉块、井漏严重、水平位移大、井底温度高、井下复杂、地层压力系数变化大等情况,为保护套管,提高油井寿命,油层套管为全封双级固井,一级固井为典型的大斜度水平井作业;二级固井为长裸眼、小间隙固井作业.对固井水泥浆进行了优选,确定一级固井水泥浆采用由嘉华G级水泥 硅粉(100∶36)和LANDY806L系列水泥外加剂组成的水泥浆,二级固井水泥浆采用嘉华G级水泥、漂珠、微硅为基本成分,加入LANDY806L系列水泥外加剂,密度为1.35～1.46 g/cm3 的低密度水泥浆.配合使用引导浆和隔离液以及其他固井技术措施,该套固井水泥浆在哈德油田得到了很好的应用,固井质量为优质.     

新型固井前置液HQ─1的应用

HQ─1前置液可与水混配成冲洗液,也可与加重材料配成隔离液,应用于油层套管固井144井次,合格率100%,优质率82.6%,比应用前提高了6.6个百分点。实践表明:由HQ─1配制的冲洗液对钻井液无增稠现象,在低速下可达紊流,能很好地冲洗管壁与井壁。配制的隔离液对水泥浆无不良影响,可起到隔离、驱替钻井液的作用,从而提高了顶替效率,提高了固井质量,具有很好的应用前景。     

低密度水泥固井质量评价方法研究

通过建立模型、合理选择参数模拟出了不同密度水泥固井时第一界面完全胶结和存在缝隙时的理论波形，并对各种胶结情况下的理论波形、幅度的特征进行了对比分析，发现相同胶结状况下低密度水泥固井套管波幅度要比高密度水泥固井套管波幅度明显高，而且两者之间的幅度值具有相关性。为此，利用模拟出的低、高密度水泥固井套管波幅度之间的关系，经曲线拟合、多元回归得到校正公式，将低密度水泥固井套管波幅度校正到高密度水泥固井套管波幅度，再对低密度固井质量采用常规密度水泥固井评价标准进行评价。现场几十口井的应用表明，校正公式法评价低密度水泥固井质量比降低常规固井评价标准的做法效果好。     

矿渣对固井液性能的影响研究

为了研究矿渣对固井液性能的影响,通过对国内外主要的有关的矿渣固井技术的文献进行调研,对高炉水淬矿渣结构特、性能及其水化机理、影响矿渣固井液的固化因素和矿渣固化体性能和高温性能及其力学性能进行研究,用高炉水淬矿渣和油井水泥浆配制了一系列固井液并在不同水灰比下对其性能进行了实验研究。试验结果表明在0.44水灰比时,矿渣加量为30%时油井水泥的抗温性能最好。试模抗压强度也变好。在0.60水灰比时,矿渣加量达到30%时,试模抗压强度最高,固井液的表观粘度、塑性粘度、动切力也相应的有所提高,可增强固井液的稳定性。在0.80水灰比时,矿渣加入量为20%时,试模抗压强度最高,表观粘度不变,塑性粘度和动切力变化较小,可以提高固井质量。     

动态复杂压力下的水泥浆体系及性能评价

为了提高渤海油田动态复杂压力体系下的调整井固井质量,满足注水泥期间周边注水井不停注的要求,针对压力体系紊乱复杂、储层段固井质量差、层间封隔不良等固井难题,利用自主设计研发的抗动态水分散性能评价装置、界面胶结防窜性能测试装置和塑性体体积测试装置,形成了适用于动态复杂压力下的水泥浆防窜性能综合评价方法。通过抗动态水分散剂、膨胀剂、增韧剂以及缓凝剂等外加剂材料的评价与优选,开发出一套适用于渤海油田动态压力体系固井的新型防窜水泥浆体系,该水泥浆较目标区块原始体系抗压强度提高18.6%、胶结强度提高28.7%、抗水窜压力提高60.8%。在蓬莱油田完成了4口井的现场应用,固井质量较邻井提高22.3%～37.5%。应用表明,新型防窜水泥浆体系具有优良的防窜性能,可大幅提高复杂压力体系下的调整井固井质量,满足注水泥期间注水井不停注的要求,推广应用前景广阔。      

高炉矿渣转化的水泥浆在新疆油田的应用

将高炉矿渣加入钻井泥浆中可使后者转化为用于固井的水泥浆。这种水泥浆有助于节约固井成本，减少环境污染和提高地层和水泥环之间的胶结强度。通过加入高炉矿渣，活化剂ＪＸ－１和ＪＸ－２及稀释剂ＤＩＳ－３，已成功地将新疆油田现场聚合物泥浆转化为固井用的水泥浆。     

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随着勘探领域不断向深部油气藏拓展，固井遭遇的复杂井越来越多。为了进一步加强粉煤灰低密度水泥浆体系在低压易漏复杂地层固井中的应用，经过大量室内研究，开发出以海泡石为主要成分的新一代稳定剂SSD，碱性有机物质类早强激活剂TSN，室内评价了它们在粉煤灰水泥浆体系中的性能，配制出密度可在1.30~1.45 g/cm3之间可调的粉煤灰复合低密度水泥浆体系。实验结果表明，该水泥浆体系的流动性好、析水率小、失水可控、稠化时间可调，水泥浆凝结后的水泥石不但抗压强度高，而且还具有一定的体积膨胀率，能完全适用低压易漏地层固井的要求，并保证水泥环与地层、套管间的良好胶结，提高固井质量。另外，粉煤灰、微硅使水泥石具有良好的抗腐蚀能力，海泡石、微硅等使水泥浆具有一定的触变性，这说明该水泥浆体系能兼有多种特性，是一种能满足复杂井固井需要的低密度水泥浆体系。     

辽河测井公司固井质量评价技术

固井质量对油气水井的正常生产及其寿命影响巨大.随着油田勘探开发的深入,各种超深井、水平井、厚套管井、超低密度水泥等工艺的应用,给固井质量评价技术提出了新的要求.着重介绍辽河测井公司固井质量评价仪器的现状、刻度标定方法及处理与评价方法,并给出了具体应用实例及我们的认识.     

中原油田?101.6mm尾管延迟固井技术

中原油田是一个复杂的断块油气田,油藏埋藏深,压力高,盐层厚,套管损坏非常严重,套损井占生产井总数的23.2%。为使损坏井重新发挥作用,实施了下?101.6mm尾管的固井完井方法。由于小套管国内尚无固井质量评价方法,为了正确评价固井质量,在中原油田全尺寸实验井中采用了完全模拟现场注水泥方法。通过地面模拟试验研究和现场施工对比验证,找出了小间隙双层套管固井质量的评价方法和控制质量的措施,认为检验套管和尾管回插、优选水泥浆配方、加焊扶正块等措施是提高固井一次成功率和固井合格率的根本保障。经过现场4口     

开窗侧钻井小井眼小间隙固井技术

油层套管开窗侧钻是老油田盘活报废井、提高采收率的重要手段。然而侧钻井固井时由于环空间隙小,固井过程中水泥浆上返摩阻大,环空当量密度大大增加,经常压漏地层,导致水泥浆漏失低返;另外受井眼尺寸的限制,套管居中度差,水泥浆易窜槽,其固井质量严重制约了侧钻井技术的应用前景。从水泥浆密度和性能上考虑,研制了低密度低摩阻水泥浆,通过降低水泥浆密度来减小固井时的液柱压力,同时配套采用综合技术措施,在现场多口井进行应用,固井质量显著提高。探索出一套适合华北油田特点的提高侧钻井固井质量技术,实践证明该技术是切实可行的。     

复合型低密度水泥浆在调整井固井中的应用

复合型低密度水泥浆具有体系稳定、无析水、初始稠度低、流动性能好、密度可调节范围大等特点。吉林油田红岗地区６口井固井中使用该水泥浆体系，有效地解决了固井水泥浆低返及其水窜影响水泥环封固质量问题，使调整井固井质量明显提高，满足了油田注水开发的需要。     

吉林油田长深5井抗高温胶乳水泥浆固井技术

长深5井是吉林油田最深的一口天然气预探井,完钻井深5321 m,静止温度180℃,生产套管固井存在着井深、温度高、全封温差大和酸性气体腐蚀等技术难点,固井需要采取防漏、防窜和防腐技术措施。为了确保该井固井质量,进行了技术难点分析,研究开发了抗高温前置液和胶乳水泥浆体系。通过热稳定性、稠化时间、强度发展、高温失水、中停模拟等一系列室内实验研究和固井工艺参数优化设计,全部采用国产油井水泥、外掺料和外加剂成功完成了长深5井生产套管固井施工作业。外加剂成本仅相当于进口产品的三分之一,固井质量合格段100%,优质段96.46%,为松辽盆地深层高温天然气井固井技术国产化提供了可靠途径。     

塔里木油气田注水泥塞施工技术

随着塔里木油气田开发力度的不断加大，注水泥塞施工的油气井不断增多，由于井深、老井地层出现井漏、井涌并存的情况，替入浆量难以把握，施工作业中容易出现 “插旗杆”或者“灌香肠”等事故，给固井施工造成较大困难。根据多年来在塔里木地区注水泥塞的施工经验，总结出一套实用性较强的注水泥塞施工技术。采用该施工技术在现场实践中能够减少施工风险，提高了施工成功率；水泥塞质量良好，强度高，不窜不漏，为以后油气井的侧钻作业提供了保证。     

AWG抗渗固井水泥研究与应用

本文介绍了新型固井材料AWG抗渗水泥的各项物理性能。通过室内实验,确定了AWG水泥体系增强剂、AWG水泥浆体系缓凝剂和分散剂,研究了AWG水泥浆体系的配伍的现场应用及缓凝剂对水泥浆体系性能的影响。AWG抗渗固井水泥属于硫铝酸盐水泥系列的一种新型国井材料,AWG水泥具有速凝、早强、短候凝、抗渗、防水气窜、微膨胀、耐腐蚀、抗锈蚀等特性。通过在大庆油田萨中、萨南东部和杏七区、北一区4口井现场应用表明,使用AWG水泥国井后8h测声幅,得到良好的固井质量,达到国内领先水平。AWG水泥在高、低压共存的多压力层系复杂地质情况下使用,能有效地提高调整井、疑难井的固井质量,适用于调整井、疑难井固井、小眼井固井、各种表层套管固井及海上固井。