胶乳防窜水泥浆的室内研究与现场应用

对室内合成胶乳进行了粒径测试,室内研究了胶乳加量对水泥浆基本性能的影响,得出胶乳可有效改善水泥浆的失水性能,增强水泥石的韧性,提高水泥环的密封性,有助于提高固井胶结质量,据此优选出了胶乳防窜水泥浆体系,对其静胶凝强度发展、防窜性能等作了相关评价,其胶凝强度过渡很快,防气窜测试无气窜发生,具有良好的防窜效果。并介绍了该胶乳防窜体系在毛坝7井的现场应用。     

高温防窜乳液水泥浆体系研究与应用

高温高压气井防气窜固井对水泥浆性能要求高,常规水泥浆难以满足固井要求。在分析高温高压气井防气窜固井难点的基础上,优选胶乳防气窜剂与新型纳米液硅防气窜剂,将二者有机复配,通过致密充填、活性胶凝、改善水泥石力学性能等方式提高防气窜性能,研制出高温防窜乳液水泥浆体系。该防气窜水泥浆体系具有流变性好、API失水低、直角稠化和沉降稳定性好等特点,且对缓凝剂加量、密度、温度计配浆水陈化等因素不敏感,便于现场操作与施工。水泥浆静胶凝强度发展快,防气窜性能好,水泥石高温强度高、高温稳定性好,且水泥石渗透率低,有利于防止气体渗流。该防窜乳液水泥浆体系在中国石化西北油田成功应用多井次,较好地解决了高温高压气井固井难题。     

胶乳水泥浆对水泥石防窜能力的改善作用

实验对胶乳水泥浆的防窜性能进行研究,结果表明应用SDJR胶乳与水泥和外加剂配伍而成的胶乳水泥浆体系能有效地改善水泥浆性能,达到防止气/液窜、支撑套管和地层、保护油气层、延长油井寿命等目的。     

IR胶乳水泥浆体系稳定剂及自修复性能研究

用ζ电位为-84.60m V的IR胶乳作为防气窜组分,针对此胶乳进行实验研究,筛选出了4种不同类型的胶乳稳定剂,用于提高胶乳水泥浆的稳定性。6501/氧化胺/AES三元复配体系可以将胶乳水泥浆的使用温度提高到130℃。胶乳水泥浆体的性能研究结果表明,水泥浆失水量低,稠化性能较好,过渡时间短,初始稠度低。性能系数法评价结果表明,90℃及130℃的胶乳水泥浆SPN值分别为1.71和0.78,均显示出极佳的防气窜能力,添加5%的IR胶乳后,水泥石的抗压及抗折强度均有不同程度的增加。     

固井环空气窜机理和防窜水泥浆体系及其措施

如何防止环空气窜一直是固井技术研究的重点之一,为此国内外各个固井公司进行了大量的系统研究工作。在详细介绍环空气窜形成的机理、预测方法以及防气窜水泥浆体系和工艺技术措施基础上对防气窜固井工艺技术提出了一些建议。     

聚合物胶乳水泥浆体系鼓包现象的室内研究

随着海洋石油开采逐步向深海挺进,深井数量不断增加,深井油气层具有埋藏深、井温高、封固段长等复杂情况,对聚合物胶乳水泥浆体系的性能提出了耐高温、防气窜、稠化时间可调、稠化曲线平缓无鼓包、过渡时间短等要求。而聚合物胶乳水泥浆体系在110～130℃左右存在"鼓包"、"台阶"等突变现象,难以满足复杂地质条件下安全施工的需求。研究了突变现象的原因,通过实验和分析,优选铝酸三钙含量大于2%的水泥能够有效抑制聚合物胶乳水泥浆突变现象。聚合物胶乳水泥浆体系已经多次成功应用于南海东部海域深水井,现场应用表明:聚合物胶乳水泥浆体系现场易配浆,浆体流动性良好,水泥浆气泡少,现场操作方便,水泥浆密度控制均匀,未发现窜漏,现场固井质量优良。     

玛西斜坡区高压油气藏防窜水泥浆体系研究

玛西斜坡区属于高压油气藏,油气水活跃,易发生固井窜漏,固井质量差。本文综合分析研究了玛西斜坡区的固井情况,发现水泥浆的性能严重的影响了固井质量。通过开展早强剂、膨胀剂、分散剂、降失水剂等多种水泥浆外加剂的实验评价研究,优化形成了适合于玛西斜坡区高压油气藏固井的胶乳防窜水泥浆体系。优化后的防窜水泥浆体系经现场试用表明,固井质量提升明显,研究成果可在开发钻井中推广应用,具有广阔的应用前景。     

国内外防气窜固井技术研究

随着石油勘探的不断发展和进步,对防气窜固井技术提出了更高的要求。文章简介了环空气窜的原因及危害,从水泥浆体系、压稳气层技术和井身结构设计等方面介绍了防气窜固井技术,并提出了固井技术所面临的一些难题。因此,为了适应油井的勘测开发,需要进一步发展和完善防气窜固井技术。     

羧基改性丁苯胶乳多元水泥浆的研究

定向井、水平井等复杂结构井由于工艺的特殊性,对水泥浆性能提出了更高的要求。要求套管有更高的抗外挤强度,要增大水泥环二界面胶结强度,降低水泥浆滤液对油气层的污染,提高勘探开发的效果。以往的水泥浆体系都很难同时兼顾这些性能,因此在以往实验的基础上,研制出一种可以应用于复杂结构井固井作业的胶乳多元水泥浆。通过室内实验,优选出羧基改性丁苯胶乳(XSBR)、膨胀剂(BS500)、纤维材料(XW)经过复配制成胶乳多元水泥浆体系,该水泥浆具有零自由水、低失水、微膨胀、防气窜等特点,能够满足复杂结构井固井的要求,在复杂结构井固井中有很好的应用前景。     

一种防窜直角稠化水泥浆体系的室内研究及现场应用

深水高压油气井在固井作业过程中存在很多困难因素,如油气水层易互窜,界面胶结质量差,水泥柱上下温差较大,井眼压差大易发生气窜,钻井费用高,钻井周期长。究其原因,主要是水泥浆稠化过渡时间长,固井后发生环空气窜所导致。为了有效避免气窜现象的发生,优选了一种具有防窜直角稠化水泥浆体系。防窜直角稠化水泥浆体系已多次成功应用于南海东部区块。     

防腐防窜环保型胶乳水泥浆体系的研究与开发

为了防止高温井的油气水窜,研制了一种防腐防窜环保型胶乳水泥浆体系。该体系添加了防腐防窜以及抑泡环保型添加剂。该体系具有优良的防气窜特性。室内实验表明,该体系具有稠化曲线成直角以及低滤失量等特点。能满足含H2S或CO2等腐蚀性气体的高温井生产需求。     

长深气田复杂地层含CO2气井固井技术

针对吉林长深41井窜漏压稳密度窗口窄、顶替效率差及高温大温差和富含酸性伴生气对水泥浆的特殊要求等施工难点,研制出低密高强及胶乳增韧防腐防窜水泥浆。通过采取地层承压堵漏,提高套管居中度,配合三级冲洗隔离体系的前置液及三密四凝水泥浆体系的平衡压力固井设计等施工措施,顺利完成该井施工。     

防气窜水泥浆体系的室内研究

固井工程是钻井完井工程中最后一道工序,其质量好坏直接关系到油气井寿命长短及产能高低,保证并提高固井质量对于油田勘探开发具有非常重要和深远的意义。近年来,随着天然气资源和深部地层油气勘探开发力度的不断加大,对固井工程质量提出了更高的要求,如何确保和提高水泥与套管和地层的界面胶结质量是固井技术面临的主要难题;因此,我们针对这一现状,课题小组展开了科研攻关,从改善水泥浆体系入手,进行了大量室内模拟试验,调配出了科学合理的胶乳防气窜水泥浆体系为今后油田的勘探开发提供了可靠的技术保障。     

高温防窜水泥浆体系研究及应用

高温防窜水泥浆体系成功解决了水泥浆在高温条件下防窜性能差、稳定性差,以及高温水泥浆在低温条件下强度不能正常发展的缺陷。该水泥浆体系能够解决深井、超深井油气窜槽等固井质量问题。     

一种低黏韧性双防低密度水泥浆的室内性能研究

陆丰油田大位移井储层渗透率低、欠压稳，容易发生气窜，造成固井质量不佳，存在底部高温区域沉降稳定性差、易漏等固井技术难题。针对这些难点，室内筛选3M高强抗压中空玻璃微球来降低水泥浆密度为1.4 g·m^-3的同时可以提高水泥石的抗压强度，选用纤维与胶乳混合作为增韧材料，降低了水泥石的渗透率，有效达到目的层增韧防漏的效果。该增韧材料协同防窜剂CT-1和膨胀剂EXP-1，提高水泥石的胶结强度，具有防漏防窜的作用。由上述主要材料协同其他相关水泥浆添加剂构建了一套具有低黏韧性兼具防漏和防窜性能的低密度水泥浆体系，该低密度水泥浆体系具有良好的流变性，自由液为零，且水泥石上部密度和下部密度差值均小于0.03 g·m^-3，可以看出该韧性水泥浆体系具有优异的沉降稳定性能。低黏韧性双防低密度水泥浆具有良好的力学性能，抗压强度达28 MPa，弹性模量小于7 GPa，抗窜强度大于10 MPa·m^-2，且抗窜效果较普通低密度水泥浆抗窜能力提高了81.2%，说明该水泥浆具有较强封隔能力，可以有效提高固井质量。     

川东北长封固段小间隙固井技术

针对川东北地区长封固段小间隙的防气窜和压稳技术难度高,井下工作液顶替效率低等问题,通过建立高压气井环空气窜预测模型、构建防气窜固井水泥浆体系和优化井下固井工艺措施等方法,有效的解决了该地区的长封固段小间隙固井技术难题。通过上述关键技术措施,在川东北YB、GJ、TN等区块进行了应用,固井质量综合评价皆为合格。采用的技术措施,可为同类井的固井作业提供借鉴。     

红连薄隔层防水窜固井技术研究与应用

本文针对吐哈油田红连区块薄隔层防水窜固井技术难点,通过对水窜发生机理和防水窜配套固井工艺研究,在原有常规防窜水泥浆体系的基础上,采用紧密堆积理论研制抗盐增韧水泥浆体系,各项性能指标满足了井下作业的需要;针对薄隔层固井中存在的腐蚀问题,利用了管外封隔技术,解决了实际的问题,形成了适用于该区块的固井配套技术,现场应用4口井,固井合格率100%。     

新型早强剂水泥浆体系室内性能研究

现今使用的水泥浆体系不能完全满足中低温浅层油气井的固井需要，达不到防止窜槽和低温促凝以及微膨胀的目的，本文针对这些问题研发了一种具有膨胀性能的新型早强剂，设计开发出一套新型早强剂水泥浆体系。实验结果表明：该水泥浆体系具有温度适用范围广、微膨胀、沉降稳定性好、抗压强度高、流变性能好、防气窜性能好，稠化时间可调等优良性能，为提高中低温油气井固井质量提供了技术依据。     

防气窜固井技术在阿拉新气田应用

阿拉新区块地处松辽平原北部,黑龙江省西部,具有较丰富的浅层天然气资源,1991年进行初步开发。阿拉新区块浅层气井固井气窜严重,固井质量较差。通过认真分析我们找出了该区块固井质差的主要原因,并提出了解决方案,借鉴2009年在葡浅区块浅层气井固井的成功经验,采用适合大庆地区浅层气井固井的双密度双凝防气窜水泥浆体系成功解决阿拉新气田固井质量问题。     

泡沫水泥浆固井技术在页岩气生产套管固井中应用研究

针对页岩气区块水平井固井漏失低和压裂后环空带压的技术难题,开展泡沫固井技术的应用研究,达到提高固井质量和实现长效密封的目的。结合平桥区块地层漏失特点及压裂后环空带压规律,采用平衡压力固井技术,设计分段式泡沫低密度水泥浆注结构,实现防漏和防气窜固井工艺设计;优化泡沫水泥浆体系,优选发泡剂和稳泡剂,提高体系中泡沫半衰期及高温稳定性,保障泡沫在浆体中原位高效分散;采用大尺寸水泥环密封能力评价装置模拟井下压裂施工压力变化,水泥环能够满足30段以上的分段压裂层间密封和长效密封要求;结合固井施工过程井下温度压力环境,设计泡沫水泥浆两段式注气方法及配套工艺,实现防漏防窜工艺,并在焦页198-1HF中的生产套管固井成功应用。泡沫水泥浆封固井段优质率达到98.2%,施工过程无漏失现象,压裂18段后未发生环空气窜,为页岩气井防漏防窜提供了新的技术方法和手段,具有良好的借鉴意义和推广价值。