影响实心低密度水泥浆体系配方合成因素探究

为了满足长封固段的固井要求,一般采用低密度+常规密度的水泥浆实施固井,从而较好的保证了深井的一次性封固。常用的低密度水泥浆体系有泡沫体系和漂珠体系。各有一定的应用局限。拟研制一种稠化时间可调,流动性好,强度高的新型实心低密度水泥浆体系,本文通过对该体系配方合成的影响因素进行分析与探究,为下一步实心低密度水泥浆体系的研发工作提供理论基础。     

低密度固井水泥浆体系组分与性能优化研究

在各大油田的钻完井过程中,存在的普遍的问题就是容易压漏地层,因此固井要求降低水泥浆密度,减少压漏风险,但使用低密水泥浆体系势必增加成本。为优化使用的低密度水泥浆体系组分和性能,对水泥批次、水泥浆组成进行研究,并评价优化后水泥浆性能。实验结果表明,优化后低密度水泥浆流变性好,失水量低,稠化时间满足固井施工的要求,水泥浆浆体稳定,能有效应用于固井作业。     

延川南煤气层气固井低密度水泥浆技术研究

首此利用物理分级技术对粉煤灰开展物理改性,研制高性能低密度水泥浆体系,有效解决延川南易漏煤层气井固井难题。结合现场固井先导试验,确定延川南固井过程地层动态承压能力,确定低密度水泥浆密度范围;利用粉体颗粒分级技术,开展粉煤灰物理改性方法,优选合理粒径粉煤灰,开展低密度水泥浆体系研究。通过室内研究形成1.6g/cm~3水泥浆体系早期强度提高60%以上,各项性能满足API固井技术要求。通过现场26口井现场应用,固井质量合格率达到100%,水泥浆返高符合设计率100%,施工过程为发生漏失,有效提高延川南煤层气井固井技术难题。     

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。     

抗高温低密度水泥浆体系研究与应用

为解决低密度水泥浆高温强度低、减轻材料承压能力不高、低密度水泥浆配浆困难等难题,研制了低密度增强材料DRA-2S、优选了耐压105 MPa的高性能空心玻璃微珠、聚羧酸分散剂DRS-2S及其他配套抗高温水泥外加剂,开发了抗高温低密度固井水泥浆体系。研究结果表明,该水泥浆能够满足循环温度150℃、井底静止温度180℃、耐压105 MPa的固井要求,顶部127℃静胶凝13.3 h起强度,24 h抗压强度12.4 MPa。开发的抗高温低密度水泥浆在西南油气田高温探井ZJ2井Ф127 mm尾管固井成功应用,固井质量合格率96.7%,为西南油气田高温易漏失复杂深井勘探开发提供了固井技术支撑。     

人工漂珠水泥浆在镇泾油田固井中的应用

为了满足镇泾油田长封段固井质量,防止洛河水对生产套管的侵蚀和水泥浆返高达到分公司的固井要求,通过现场应用人工漂珠、微硅低密度水泥浆分析对比,优选出能封固低压易漏,具有防腐蚀的低密度水泥浆体系配方,解决了镇泾油田低压易漏长封固段的固井质量难题。     

低密度抗盐水泥浆体系在浅层页岩气井的应用

叙永太阳构造浅层页岩气随着进入开发后期,地层的压力系数降低,按照常规的固井工艺和水泥浆体系不能满足现有固井五条红线的要求。室内研发了一套低密度抗盐水泥浆体系,其具备突出的低温早强性能、优异的稳定性和流变性,稠化时间可任意调节,与有机盐钻井液相容性好。该水泥浆体系及配套技术已成功应用5井次,有效地解决了浅气层页岩气油层套管固井返高达不到要求和固井质量差等问题。     

提高低密度固井质量的方法研究

针对低密度固井作业普遍存在固井质量差的问题,提出成功的低密度固井施工作业取决于合理的水泥浆体系与科学的固井施工设计相结合.本文分析了平衡压力固井,提高注水泥过程中的顶替效率,优化低密度水泥浆体系配方,增强水泥浆防窜能力等办法对提高低密度固井质量的重要性,为低压易漏长裸眼固井施工作业提供一套提高其固井质量方法的理论依据.     

非金属微粉低密度水泥浆的制备

低密度水泥浆可解决低压易漏井固井时水泥浆漏失的难题,但由于其水泥石抗压强度低、体积收缩大,严重影响了固井质量和油井寿命.用外掺法在水泥颗粒空隙中添加非金属微粉,降低水泥石的孔隙率和收缩率,并提高其抗压强度.研究结果表明,与相同密度(1.4 g/cm3)掺有漂珠的低密度水泥浆相比,掺有非金属微粉的低密度水泥石的抗压强度显著提高,水化1 d后有害孔率降低了72.4%,7 d体积收缩率降低了58.9%,水泥浆的工程性能基本满足固井施工的技术要求.     

大水灰比大温差低密度水泥浆体系研究

渤海区块钻井深度不断增加,井底温度目前最高已超150℃,为防止压漏地层、并保证固井质量和提高固井效率,常采用低密度水泥浆进行全封固.本文研发一套适用于大温差固井的大水灰比低密度水泥浆体系(1.5 g/cm3),此体系引入新型低密度混合材,提高了水灰比,与常规低密度水泥浆相比,降低成本的同时兼顾性能.在循环温度120℃,...