热采井固井低密度水泥浆体系室内优化研究

稠油热采井是海上油田未来产量重要组成部分,如何保障低温固井施工、高温水泥石强度不衰退成为了该方向解决问题的关键.本论文从紧密堆积理论出发,以粗颗粒充当骨架,以细颗粒稳定生成产物,常规高温稳定剂与新型高温稳定剂材料PC-C88相结合,室内优化了热采井固井水泥浆体系,为海上某区块固井作业提供水泥浆技术支持.     

稠油热采井固井低密度水泥浆体系研究与应用

目前海上稠油井注入蒸汽温度在350℃左右,多个注采周期后,若水泥石抗高温能力不足,封固水泥石会发生强度衰减,尤其是低密度水泥浆性能不佳,会导致水泥石完整性被破坏、密封失效、套管损坏、油井出砂等,多个问题随着井口上窜的蒸汽一起爆发.针对热采井固井作业,低密度水泥浆在350℃环境下的长期稳定性,对于稠油热采井封固质量的保障...     

铝酸盐水泥在热采井固井中的应用

对当前辽河油田稠油热采井在用的G级加砂水泥浆体系进行了评价,重点考察了水泥石的耐高温性能。结果表明,其高温稳定性不能满足稠油热采井需要。为解决此问题,利用铝酸盐水泥耐高温特性研制出铝酸盐水泥浆配方,该配方室内各项工程性能满足施工要求,耐高温性能良好。对该体系在现场应用过程中出现的问题进行了分析,提出了相应的解决方案。     

海上稠油热采井水泥浆体系研究

海上稠油热采井与陆地热采井对水泥浆性能要求基本相同,都要求水泥环在生产中要长期满足经受反复高温考验后仍具有稳定性的特点。针对海上平台作业条件,参照硅酸盐水泥浆体系耐高温特点和纤维材料的增韧效果,优化添加剂组合,配制出一套密度在1.50~1.90 g/cm~3、温度区间为40~90℃的新型水泥浆体系。室内试验结果表明:该水泥浆体系失水量小于50 mL,稠化时间在120~400 min范围内可控,水泥石高温养护24 h的抗压强度最高可达24.8 MPa,在经350℃高温条件下养护28 d,水泥石仍有32.9 MPa的抗压强度。表明该体系可以满足海上热采井固井的施工要求。     

水平井固井水泥浆体系

水平井技术已成为油田增加产量,提高采收率的一项重要手段,在新油田、老油田调整挖潜上,广泛应用并取得了显著的效果。为确保水平井固井质量,开展了从井眼准备、固井水泥浆体系等研究,形成一套较成熟的固井完井技术,有力地保证了水平井固井质量。     

高温高压井固井水泥浆体系研究

高温高压环境易对固井水泥浆性能产生较大的影响,引起水泥石强度衰退、添加剂失效等问题。针对高温固井对水泥浆的要求,研究了水泥浆关键添加剂材料,构建了抗高温固井水泥浆体系,并对水泥浆性能进行评价。实验结果表明,研究的高温降失水剂、缓凝剂、分散剂、加重剂能有效降低水泥浆的失水量,调节水泥浆的稠化时间和流变性,提高水泥浆的密度。使用研究的添加剂材料构建的抗高温高密度水泥浆体系在高温环境下常规工程性能良好,满足固井施工的要求,且水泥浆的高温强度稳定性好。研究结果可为高温固井作业提供技术支持。     

固井水泥浆体系的优化

固井施工是钻井结束后,应用固井水泥封固套管和井壁的工艺技术措施。为了提高固井质量,必须优化固井水泥浆体系,达到设计的标准,才能形成稳固的井壁,延长井眼的服役年限,满足油田开发的需要,保证油田生产完成经济指标。     

弹性防腐蚀固井水泥浆体系研究

为研究弹性防腐蚀水泥浆体系用于含二氧化碳酸性气体复杂井进行固井作业,室内研究了弹性材料、防腐剂、降失水剂、分散剂、缓凝剂外加剂材料,构建了弹性防腐固井水泥浆体系,并对水泥浆体系性能进行评价。结果表明,防腐剂CR-1和弹性材料EPT能有效提高水泥石抗腐蚀能力,并能降低水泥石弹性模量。降失水剂CG-1、分散剂DA-2和缓凝剂R1-2能降低水泥浆的失水量,改善水泥浆流变性,调节水泥浆稠化时间。构建的弹性防腐水泥浆体系性能满足固井作业要求,不同温度下水泥石腐蚀深度小,防腐能力强。不同围压下水泥石弹性模量低,具有较高的抗应力破坏能力。     

双凝水泥浆体系固井工艺技术研究

水泥浆侯凝期间的油气水窜是影响固井质量的重要原因之一,本文分析了水泥浆结构对固井质量的影响,认为双凝水泥浆体系有利于提高固井质量,开展了双凝水泥浆体系分界面以及稠化时间差的研究,建立了环空候凝期间水泥浆压力计算模型。长度比例对压力的影响不敏感,在确保主力油层封固质量下,分界点尽量下移即可;增加领浆与尾浆的稠化时间差有利于防止气窜,提高固井质量,在满足施工时间要求的前提下,应尽量增加领浆与尾浆的稠化时间差。     

热采井单元式预应力固井地锚

针对国内现有预应力固井地锚在较软地层固井失效,不能满足稠油注蒸汽热采的需要等问题,设计了单元式预应力固井地锚。可根据井况选用不同级数的地锚。该地锚采用了小孔节流、偏置滑块机构、模块化设计。使得地锚在下套管中途可循环,可应用于大斜度井,水平井中,且不憋压打开锚爪,现场操作简单,满足热采井的需要。     

低密度弹韧性固井水泥浆体系研究

为构建适用于复杂井(如二氧化碳回注井、储气库井)固井作业的低密度弹韧性固井水泥浆体系,研究了水泥浆关键添加剂材料,并对水泥浆体系的性能进行了评价。结果表明,减轻剂、弹韧剂、降失水剂、缓凝剂和增强剂可以调节水泥浆的密度、弹韧性、失水量、稠化时间和强度性能,可应用于构建高性能低密度柔性水泥浆体系。水泥浆性能评价表明,在不同温度下,水泥浆流变性在300 r/min时的读数小于300,流变性好,失水量小于50 mL,稠化时间大于3 h。水泥浆在不同温度下养护24 h后的抗压强度均大于18.2 MPa,弹性模量最低为5.8 GPa,抗冲击强度均大于2.04 kJ/m²。构建的低密度柔性水泥浆体系具有较好的性能,可应用于固井作业。     

韧性高胶结固井水泥浆体系研究

为保障油气井水泥环长期密封完整性,室内研究了增韧纤维、膨胀剂、胶乳液三种功能材料,同时研究了降失水剂、分散剂、缓凝剂添加剂,构建了韧性高胶结水泥浆体系,并对水泥浆体系性能进行评价。实验结果表明,增韧纤维、膨胀剂PZ-1和胶乳液可以提高水泥石的抗冲击强度,增大水泥石膨胀率,改善水泥石的胶结强度和韧性性能。降失水剂SSR、分散剂FSA和缓凝剂HNA能改善水泥浆的失水量、流变性和稠化性能。使用这些添加剂构建的韧性高胶结水泥浆流变性好,失水量低,稠化时间满足要求,抗压强度较高,同时水泥浆具有较好的韧性和高的胶结强度。研究成果可为复杂油气井固井作业提供技术支持。     

煤层气井固井低温低密度水泥浆体系室内研究

分析了煤层气井固井难点,研发了适用于煤层气井固井的低温低密度水泥浆体系,并对体系组成及作用机理作了阐述,具体介绍和分析了水泥浆性能的调节和控制方法。     

紧密堆积优化固井水泥浆体系研究进展

随着油气勘探开发工作的不断深入,低压易漏井、高压超高压井等复杂井固井对油井水泥浆性能提出了更高要求,紧密堆积优化水泥浆技术提供了新的解决途径.本文将全面介绍紧密堆积理论的相关研究成果,阐述分析了几种经典紧密堆积模型与最佳粒度分布曲线,介绍了目前研究中三种粉体堆积率测定方法;随后综述了紧密堆积理论在固井水泥浆体系尤其是低密度和高密度水泥浆体系中的应用情况;笔者通过全面总结紧密堆积优化水泥浆技术提出了自己的几点认识.随着纳微米材料的兴起,预测未来紧密堆积优化水泥浆技术会有更广泛的应用前景.     

抗高温弹性固井水泥浆体系研究

为解决高温下水泥环完整性保障问题,根据高温复杂井对固井水泥浆体系要求,研究高温降失水剂、高温缓凝剂和抗高温弹性剂调节水泥浆的失水量、稠化时间和弹性模量,并构建了高温弹性水泥浆体系,对其性能进行评价。结果表明,研究的高温降失水剂HRW-4、高温缓凝剂HRT和高温弹性剂能有效调节水泥浆体系的各项性能,构建的水泥浆体系流变性满足固井施工要求,失水量33mL,稠化时间3～5h之间,抗压强度20 MPa以上且力学性能高温稳定性好,弹性模量低,有助于保障高温环境下水泥环完整性。     

深水油气井浅层固井水泥浆性能浅析

石油化工产业一直在我国处于支柱地位,随着领域内技术的快速发展,我国钻井领域的发展进程不断加速,但目前我国深水油气井浅层固井仍然存在很多问题,虽然专业人员进行了一些管理方式的改善,但是在水泥浆性能等关键领域还有许多未解决的问题,为此,本文着重研究了深水油气井浅层固井水泥浆性能的相关性能测试,旨在促进我国钻井领域更快、更顺...     

低密高强度水泥浆体系在漏失井固井中的应用

随着石油勘探开发力度不断加大,很多井地层承压能力低,在钻进过程中出现过不成程度了漏失,给后期完井固井带来很大难度与较高的风险。分析固井施工难点,优选低密高强度水泥浆体系,结合现场一口漏失井固井施工应用,固井施工过程中未发生漏失情况。经测井显示,固井质量优质,满足了勘探开发的要求。     

防气窜固井水泥浆体系的研究

固井后环空气窜是影响油田开发效果的重要因素。本文对目前的丁苯胶乳防窜水泥浆体系和纤维防窜水泥浆体系的防窜机理进行了分析和研究。在此基础上进行了防气窜水泥浆室内研究,对缓凝剂和抗高温材料进行试验和评价,优选出了微膨增韧胶乳防气窜水泥浆配方,满足固井水水泥浆防气窜的性能要求。     

多元复合弹韧性固井水泥浆体系研究

页岩气、致密气等复杂井对水泥石弹韧性要求高,单一材料无法从多途径改善水泥石力学性能。为开发高效弹韧性水泥浆体系,分别研究碳纤维、胶乳液和橡胶粉对水泥石力学性能的影响,评价了掺入不同弹韧性改性材料对水泥石弹性模量和抗冲击强度的影响规律,并以不同弹韧性材料复合构建多元复合弹韧性水泥浆体系,对其性能进行评价。结果表明,碳纤维对水泥石韧性提高最大,橡胶粉可大幅度提高水泥石弹性,胶乳的作用效果介于碳纤维和橡胶粉之间。以3种弹韧性材料构建的多元复合弹韧性水泥浆体系失水量小于50 mL,稠化时间3～5 h,抗压强度大于26 MPa,弹性模量4.8 GPa,抗冲击强度达到2.2 kJ/m2,抗折强度大于8 MPa,弹韧性水泥石力学性能优异。应力应变行为分析表明,当水泥石遭受压应力时,弹韧性水泥石弹性特征明显,形变能力更强。研究成果可用于大规模压裂井等复杂井固井作业。     

军19-23热采井固井技术

稠油热采时,套管受热膨胀,由于水泥固结,限制了套管自由伸长,因此套管内部产生了较大压应力,易引起套管损坏,利用地锚给套管一定强度的拉应力,使套管在此状态下被水泥凝固后,产生收缩力,当温度升高后,就可以抵消一部分套管伸缩的压应力,从而提高套管的耐温极限,减缓或避免注蒸汽造成的套管破坏。