用于哈萨克斯坦北部扎奇油田的高强度低密度水泥浆体系

哈萨克斯坦北部扎奇油田是为被断层复杂化的背斜构造,油气水分布十分复杂,固井后上部高压气层易发生环空气窜,下部易发生水泥浆漏失,固井质量差。针对该油田的复杂地质情况,开发应用了低温高强低密度水泥浆体系,该体系稳定性和沉降稳定性良好,失水量低(小于30mL)且易于控制,游离液为零,稠化曲线呈直角效应,稠化时间可调;水泥石早期强度发展快,抗压强度高,水泥石致密,具有较强的抗腐蚀能力;具有微膨胀性能,能形成良好胶结界面,防气窜能力强。在该油田的现场应用中,固井质量合格率为100%、优质率为94%。     

海上油田浅层气窜风险预测方法及应用

海上油田浅层气窜使表层套管与隔水导管环空带压,不仅严重威胁海上石油平台作业安全,还可能造成海洋环境污染、缩短油气井寿命。为了准确预测海上油田浅层气窜风险,有效解决浅层气井环空带压问题,在分析研究海上油田浅层气窜特征及产生原因的基础上,建立了水泥环自收缩对完整性影响的分析模型,形成了浅层气窜风险预测新方法。采用此方法对XX油田E 8井浅层气窜风险预测分析的结果与施工结果一致。该方法可有效考虑体积收缩对水泥环完整性损害的影响,预测浅层气窜风险,为固井水泥浆性能优化设计、避免浅层气窜提供了依据。     

大庆油田低密度低温防窜水泥浆体系

针对大庆油田低温浅层气井长封段固井中,低密度水泥浆终凝时间长,胶凝强度发展缓慢,失水大,防窜性能差,易产生环空气窜及管外冒气等现象,影响了固井质量。研究了低密度低温防窜水泥浆体系,采用复合型早强剂、聚丙烯酸酯聚合物胶乳降失水剂、可分散聚合物胶粉防窜剂,改善低密度水泥浆综合性能,在低温条件下,凝结时间缩短了50%,早期强度提高了46%,渗透率降低了50%,界面胶结强度提高了47%。现场应用18口井,固井优质率提高了11.1%,管外冒发生率降低了1.6%,低密度低温防窜水泥浆体系能够满足固井施工作业要求,提高了低温浅层长封井固井质量。      

柴达木盆地台南气田固井技术

针对柴达木盆地台南气田气层埋藏浅、层数多、防窜难;孔隙度高、裂缝集中、漏失严重;盐层厚、地层水矿化度高等影响固井质量的技术难题,对固井液技术进行了研究.在表层固井中采用了掺有抗盐降失水剂和促凝早强剂的抗盐防窜水泥浆技术;在气层套管固井中采用了纤维、弹性颗粒复合堵漏技术,并应用了防窜膨胀水泥浆,用稀水泥浆作隔离液;并且均用处理后的地层水配浆,较好地解决了盐岩浅层气井固井井漏、气窜严重、固井成功率低的问题,很大程度地提高了固井质量,促进了钻井的提速.     

DSK锁水抗窜剂解决了大庆龙虎泡油田固井质量问题

大庆龙虎泡油田的主力油层,溶解气油比很高(37.5—86.6m~3/t),固井水泥浆胶凝强度不能阻挡这样高的溶解气侵入水泥环,造成封固质量问题。通过分析大庆龙虎泡油田高台子油层的地质特点,采用了DSK锁水抗窜剂。加入DSK锁水抗窜剂的水泥具有速凝、早强特性,能在固井注水泥完成后的10—20 min内,达到阻止气窜的胶凝强度,解决了大庆龙虎泡油田固井质量问题。     

吉林油田浅层气井固井防窜水泥浆体系

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130 min,浆体SPN值为1.07,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为20.5 MPa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14 mL,稠化时间为108 min,浆体SPN值为0.90,24 h水泥石的抗压强度和线膨胀率分别为23.7 MPa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％.     

固井后环空气窜预测新方法

为了准确地预测固井后环空气窜的危险程度，有针对性地采取相应的防气窜水泥浆体系和工艺技术措施，利用7150型防气窜模拟实验装置研究了固井后环空气窜的影响因素。认为固井后环空气窜的主要原因是由于水泥浆失重引起的。分析了水泥浆静胶凝强度、失水等对水泥浆失重的影响规律，提出了新的固井后环空气窜预测新方法。给出了压稳系数GELFL的计算公式及评价标准：如果GELFL小于1，说明环空水泥浆液柱净压力在静胶凝强度达到240Pa时已不能压住地层压力，极易发生气窜，GELFL越小，发生气窜的可能性越大；如果GELFL大于1，说明环空水泥浆液柱净压力在静胶凝强度达到240Pa时可以压住地层压力．气窜危险程度较小，GELFL越大，发生气窜的可能性越小。现场应用该方法并配制相应的防窜水泥浆体系，有效地防止了环空气窜，主要油气层段水泥封固质量优良。     

玛扎塔格构造浅层气防窜固井技术

玛扎塔格浅层构造气田天然气储量丰富,但地质结构复杂,产层套管固井后时常出现环空气窜和井口环空带压现象,同时天然气中含有较高浓度的H2S,给开发作业带来极大的风险和困难。在对环空气窜进行分析研究基础上,通过调整固井水泥浆配方,形成了一套阶梯密度、多凝、早强、非渗透、膨胀型水泥浆,结合使用低黏性紊流前置液,并配合变排量施工及抗硫、气密封螺纹套管等工艺技术,解决了固井防漏、防气窜技术性难题。在玛扎塔格浅层构造气田的近10口井中进行现场应用,结果固井质量优质。     

油井水泥早强剂在巴喀油田的应用

新型油井水泥早强剂ＳＴ６００ｓ的应用性能和在巴喀油田１２井次防气窜固井中的应用效果显著，防气窜作用明显，与其它外加剂配伍性好。     

纳米二氧化硅复合早强剂的开发与性能评价

针对深水固井中油井水泥早期强度增长缓慢的问题,考察了纳米二氧化硅低温早强特性,并通过递进式叠加优化获得一种纳米二氧化硅复合早强剂NS-4。模拟深水固井的温度、压力条件,测试了该早强剂对油井水泥稠化性能、静胶凝强度和抗压强度的影响。研究结果表明:纳米二氧化硅复合早强剂组成方案为0.8% 纳米二氧化硅（质量分数,下同）+2% 硫酸钠+0.05% 三乙醇胺+0.2% 铝酸钠,掺量为水泥的3.05%;15 ℃、10 MPa 条件下掺入该早强剂的水泥浆稠化时间为236 min,其中稠化过渡时间为34 min;30 ℃、15 MPa 条件下静胶凝强度0~576 Pa 发展时间为180 min,其中胶凝过渡时间为48 min;在4 ℃、15 ℃、30 ℃下,加入该早强剂的水泥石24 h 抗压强度分别是纯G 水泥的9 倍、4.7 倍、2.4 倍。该早强剂优异的低温早强、防气窜性能,有助于解决深水固井面临的低温、浅层水/ 气流动的难题。     

肯基亚克盐下石炭系高压油气藏防气窜尾管回接固井技术

石炭系碳酸盐岩储层是肯基亚克盐下油田的主力开发层,由于该储层地层压力高,安全密度窗口窄,存在溢漏同层,钻井液和水泥浆之间的密度差小,封固段长,循环压耗高,水泥浆失重严重,环形间隙小,井眼不规则,套管居中度差,造成固井后水泥胶结质量差,易发生环空气窜。为提高水泥胶结质量,该油田采用了防气窜尾管回接固井技术,并采取了一系列配套技术措施。10口井的现场应用表明,防气窜尾管回接固井技术提高了固井质量,解决了环空气窜问题。介绍了该油田防气窜尾管回接固井技术方案、技术措施,并以两口井为例介绍了该油田直井和大斜度井防气窜尾管回接固井的施工程序。     

亚鲁杰伊油田低温防窜水泥浆体系研究与应用

环空带压是北极地区亚鲁杰伊油田固井长期存在的一大技术难题,为此开发了适用于极地地区低温固井防窜水泥浆,该水泥浆体系具有稳定性高、流动性好、低失水、高触变、短过渡和高早强度等技术特点。现场应用1.40 g/cm³漂珠低密度水泥浆作领浆,加入0.75%降失水剂RC012-04、3.0%低温促凝早强剂ALE、5%纳米增强剂RC090-01和0.40%分散剂Plast-A,水泥浆失水量为14 m L,稠化时间为188 min,浆体SPN值为1.13,水泥石的24 h抗压强度和界面胶结强度分别为9.6 MPa和3.63 MPa;1.85 g/cm³尾浆中加入0.75%降失水剂RC012-04、5%纳米增强剂RC090-01、0.25%防气窜剂RC21-09、3.0%低温促凝早强剂ALE和0.40%分散剂Plast-A,水泥浆失水量为12 m L,稠化时间为132 min,浆体SPN值为0.77,24 h水泥石的抗压强度和胶结强度分别为16.5 MPa和5.15 MPa。现场应用了22口井,固井质量的优质率从65.0%提升至88.5%,合格率从85%上升...     

DZJ水泥浆在鄂尔多斯盆地气田下古生界的应用

鄂尔多斯盆地北部气田固井工程一直受到下古生界地层固井质量差的困扰。在总结已往固井经验的基础上，经过认真调研和大量室内试验研究，选用了DZJ非渗透水泥浆体系，解决了这一难题。DZJ系列水泥浆由降失水剂DZJ-1、膨胀剂DZP、早强剂DZC及分散剂USZ组成，具有失水量小且成膜失水的特点；稠化和凝结过渡时闻均很短，稠化时闻可调范围大。水泥浆早期强度发展快；水泥浆初凝后可产生微膨胀，利于防止固井后环空发生气便，气窜；流变性能好，易于达到紊流顶替，提高注水泥顶替效率；体系性能系数值小于3，防窜能力较强。DZJ系列水泥浆在鄂北天然气井的应用中取得了良好的固井质量，下古生界地层的封固质量达到了优良，在2002年的固井中，合格率为100％，优质率达82％，解决了困扰鄂北气田下古生界地层固井质量问题。     

哈萨克斯坦哈德油田低压易漏层防气窜固井工艺

哈德油田油气活跃,地层条件复杂,气窜和井漏是固井面临的主要难题;泥页岩、砾石层在钻进过程中脱落,形成不规则的"糖葫芦"井眼.渤海钻探工程有限公司第一固井分公司中标哈德油田固井后,提取了以往不同时期典型的10口井的录井、电测和固井资料,经过分析、对比、研究,采用优质的BCS-010L冲洗液、阶梯式多密度多凝膨胀型防气窜水泥浆体系及优化施工参数等固井工艺,有效地解决了固井过程中的漏、窜和顶替效率问题,固井质量有了显著提高,优质率由2007年37.5%提高到了2008年的81.8 %.该技术可在哈德油田进一步推广应用.     

防气窜固井分段设计方法

为指导防气窜固井压稳设计,避免过压稳或欠压稳,研究了防气窜固井分段设计方法。基于环空水泥浆液柱中不同深度的水泥浆因温度不同导致静胶凝强度增长速度不同,以及不同深度的压力损失也不同的实际情况,对环空水泥浆的液柱压力损失进行分段计算。设定水泥浆液柱静胶凝强度的增长自上而下是线性增长,通过调整水泥浆性能控制分段水泥浆静胶凝强度的发展,使尾浆静胶凝强度达到240 Pa时,领浆平均静胶凝强度小于48 Pa,建立了水泥浆液柱压力损失精确计算模型,提出了分段设计方法和压稳判定方法。在川东北地区100多口气井固井施工设计中应用该方法,固井防气窜成功率达到100%。该方法为防气窜固井环空设计提供了理论计算模型。      

ANACO浅层气固井气窜分析与固井工艺技术

ANACO气田位于委内瑞拉东北部,天然气储量丰富,约占委内瑞拉天然气总产量60%。但该气田具有储层结构复杂,气、水层自上而下分布广,地表以下分布着多套不同压力体系的气层,具有地层破裂压力低,孔隙压力高,安全压力窗口窄等特征;部分区块有高压气、水圈闭层,形成异常高压气窝和水带,能量大,压力高。钻井通常为五开井身结构,以封固不同压力体系地层。上部一开～三开浅层高压气固井,受地层承压能力限制,缺乏有效的井口环空压力补偿和控制手段,难以发挥多凝压稳水泥浆体系优势;上部井眼尺寸大,顶替效率低,易发生环空混窜,使水泥浆受到污染,加上水泥浆防气窜性能差及胶凝失重等因素的作用,导致固井封隔质量差,使环空气窜、井口冒气现象时有发生,严重影响气田开发。通过对水泥浆稳定性、静胶凝强度和SPN性能系数等防气窜能力的实验研究,控制水泥浆静胶凝强度发展的风险区间小于25 min、SPN小于3,并采取在大尺寸套管固井以0.55 m3/min的低排量进行塞流注替作业,以及套管外环空插管回注高密度防气窜水泥浆,置换混窜污染水泥浆并实现双凝压稳作用等工艺技术措施,取得了良好的防漏、压稳、防窜效果,成功解决了ANACO气田浅层气固井封固质量问题。      

综合防窜固井技术在孟加拉Titas气田的应用

固井施工过程及水泥浆胶凝期,环空气窜一直是气井固井工艺需应对的技术难题。环空气窜直接影响水泥环强度的形成,造成主力气层封固质量差、层间漏封、地层流体互窜、产能低等后果。Titas气田是孟加拉的主要气田之一,调查显示,40%的井由于固井气窜问题,导致投产后产量低于预期。为解决该区块地层活跃流体,特别是气体影响固井质量的难题,结合孟加拉Titas气田气层的实际情况,通过水泥浆体系优选、固井工具优选、现场工艺优化形成了综合防窜固井技术。现场应用固井质量一界面和二界面分别由53.5%和39.5%提高到85.8%和76.3%,效果较明显,具有参考借鉴价值。     

固井早期气窜预测新方法及其应用

水泥浆静胶凝强度过渡时间是固井早期气窜的主要时期,但若初凝前发生较显著的塑性体积收缩,造成孔隙压力大幅度下降,井内压力出现较大程度欠平衡,引发气窜的可能性仍然很高。为此,基于初凝前套管、地层在井下的实际受力工况,建立了水泥浆凝固过程中的"套管—水泥浆—地层"物理模型,并求解得到了初凝前水泥浆塑性体积收缩与孔隙压力下降之间的解析关系。立足于该关系,在综合考虑水泥浆性能、井底温度、压力及套管力学性能等特定工况的前提下,建立了针对初凝前整个塑性态的固井早期气窜问题的气窜预测新方法,即把固井环空水泥浆初凝前的"有效液柱压力与启动压力之和大于地层孔隙压力"作为判别条件。最后,利用X区块2口井的资料进行了气窜风险预测分析,分析结果与施工结果一致。该方法可有效预测固井早期环空气窜风险,为针对性地调整水泥浆体系和措施,避免固井后井口环空带压,保障油气井固井质量和安全提供了分析依据。     

水泥浆防窜能力综合评价方法

气窜是几乎所有天然气井固井都面临的难题。针对固井后早期环空气窜问题,分析了气窜发生的原因及国外水泥浆防气窜能力评价方法存在的局限性、基于早期气窜理论,结合室内固井工程试验,从水泥浆静胶凝强度过渡时间、体积收缩率、失水3个参数入手,利用模糊数学方法,建立了水泥浆防气窜能力评价数学模型,提出了一种新的评价方法,并通过评价D2—5井Ф177．8mm尾管固井水泥浆的防窜能力．验证了该评价方法具备一定的准确性。     

提高柴东气田天然气井固井质量技术

对柴达木盆地第四系不成岩地层天然气气田进行了提高固井质量的研究,分析并得出了影响柴东气田天然气井固井质量和施工安全的因素为天然气气窜和井漏。为解决该问题,要求水泥浆使用防气窜降失水剂、晶格膨胀材料和纤维防漏材料,并缩短稠化过渡时间和静胶凝强度过渡时间。在柴东气田天然气井的表层套管固井使用低温低密度促凝早强水泥浆,并配合使用插入法固井技术,防止管内、管外的窜流发生;在技术套管固井中采用双凝防窜水泥浆和套管居中技术及近平衡压力固井技术,并应用螺旋紊流定位器提高顶替效率,通过应用该技术固井合格率为100%,优质率为85%,施工安全率为100%,全年无一口井发生管外窜事故;在气层套管固井中应用增韧双膨胀防漏水泥浆,其具有很好的防漏、防窜性能。