新型固井水泥浆密度流量自动测量系统

水泥浆的密度和流量是固井施工过程中的两个重要参数，针对以往采用的诸种仪器和方法都存在不少问题，新型的固井水泥浆密度流量自动测量系统，能够对固井水泥浆的密度和流量进行在线连续，准确的检测，并能实时地进行显示，打印，远传和报警。通过试用证明该测量系统具有推广应用前景。     

便携式固井监测系统

1　工作原理该系统的工作原理如图 1。图 1　便携式固井监测系统原理流量计 1主要用于水泥浆计量 ,流量计 2用于泥浆计量 ,2个流量计分时工作。通过单片机系统将流量信号送入计算机 ,同时压力传感器、密度传感器(可选件 )也将其信号送入计算机 ,计算机对上述信号处理后可得到水泥浆、泥浆在环形空间和套管内的返速、流量、累计量、压力、密度等参数 ,可动态仿真水泥浆、泥浆在井下流动的全部过程 ,随时跟踪水泥浆和泥浆液位的变化 ,记录各参数的变化曲线 ,打印固井施工报表 ,该系统还可重现施工全过程 ,并设有碰压提前报警显示 ,在碰压前提…     

俄罗斯固井监控工作站带来的启示

俄罗斯拥有丰富的石油资源,拥有大量的固井设备进行现场服务。俄罗斯的固井监控设备具有自己的特点,从借鉴的角度出发,对俄罗斯固井监控工作站进行了分析,其工作站主要包括水泥浆密度、压力、流量、温度等传感器及计算机采集、处理显示系统,能实现水泥浆密度、压力、流量、温度等参数的在线测量,具有采集精度高、自动计算、存储、显示、回放等功能。对提高我国相应设备的研发具有重要的参考意义。     

固井水泥浆密度的自动控制

在水泥浆密度自动测量装置的基础上，结合我国大部分油田固井工艺的现状，提出了一种固井水泥浆密度自动控制方案，采用ＰＩＤ控制规律，选用对数型调节阀，通过调节水量，即通过调节喷射水的返回量或辅助水量，达到水泥浆密度自动调节的功能。现场模拟试验证明：方案简单可行、精度高、完全可以取代人工调节。     

深井小间隙尾管固井水泥浆体系研究与应用

针对塔河油田深井尾管固井由于环空间隙小，导致固井时漏失和顶替效率低、水泥环薄耐冲击能力弱且易破碎的问题，优选出了高强低密度度水泥浆和非渗透抗高温常规密度水泥浆，并优选出一种化学冲洗液和加重隔离液组成的复合前置液。塔河油田深井Ф177．8mm尾管固井采用高强低密度水泥浆和复合前置液、Ф127．0mm尾管固井采用非渗透抗高温常规密度水泥浆和复合前置液，固井合格率达到100％，重叠段封固质量优。这表明深井小间隙尾管固井采用高强低密度水泥浆、非渗透抗高温常规密度水泥浆和复合前置液能提高重叠段的固井质量。     

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根据漂珠的组分及漂珠低密度水泥浆的性能特点，提出了漂珠水泥浆密度设计要求，减轻剂加量计算，适合漂珠低密度的水泥浆配方以及固井施工注意事项。在低压漏失层固井中还应加强以下工作：①确定合理的水泥浆密度，建立一套漂珠的不同加量、不同水灰比下的漂珠低密度水泥浆在不同液柱压力下的密度变化曲线，为确定低密度水泥浆密度提供可靠依据，特别是对密度很敏感的漏失层固井。②制定低密度水泥固井质量标准，低密度水泥的强度一般低于纯水泥、结构不如纯水泥致密、强度发挥不如纯水泥快。对低密度水泥固井应以保证水泥石的最低封隔质量为依据确定合理的低密度水泥固井质量标准。     

固井施工数据采集系统的开发与应用

随着油田勘探开发的进一步发展,各种类型的油气藏和特殊工艺井在不断增加,地下状况越来越复杂。所以固井施工难度越来越大。固井质量的好坏直接影响着油田开发速度和综合经济效益。为提高固井质量,必须严格控制水泥浆的密度,因为水泥浆的密度过高易造成井下液体摩阻系数增大导致地面泵压过高憋漏地层。要使注入井内的水泥浆密度达到设计要求,必须连续检测注入水泥浆密度以便及时调整。而目前现场普遍采用比重秤断续测量水泥浆密度,往往造成部分低密度水泥浆,甚至清水进入井内。因此连续测量进入井内的水泥浆密度对于成功地固好1口井是十分重要的。     

高性能、低成本化学泡沫水泥浆在青海油田低压易漏井的应用

针对青海花土沟油田、油砂山油田低压油气井地层承压能力低，固井时易发生漏失的特点，固井时采用在漂珠水泥浆中加入FC系列发气剂配制成的化学泡沫超低密度水泥浆。试验结果表明，化学泡沫超低密度水泥浆强度高、稠化时间易于控制，并具有低污染和一定的堵漏性能，能使水泥浆井下密度降低至1.30-1.35g/cm^3，井口密度降低至0.90-0.95g/cm^3,提高低压易漏地层的封固质量，降低对产层的污染。在青海油田6口中、浅层低压易漏失油气井进行了应用，这6口井的漏失非常严重，但是固井质量为3口优质、3口合格，固井质量达到了原先的预想，表明该泡沫水泥浆较好地解决了青海油田浅、中层低易漏失井的固井问题。化学泡沫超低密度水泥浆避免了固井补救措施造成的费用，而且节约了大量的机构设备购置资金和维修费用，具有较好的经济效益。     

泡沫水泥浆在营13区块的应用

胜利油田营13区块的油井大部分为稠油热采井，稠油井地层胶结差，在固井施工和候凝期间往往由于漏失造成水泥浆低返或窜槽。另外由于水泥浆的密度远高于钻井液密度，经常在固井施工和水泥浆候凝过程中发生水泥浆漏失，造成水泥低返。而且该区块井层位低、井温低，原油均为稠油，在开采过程中原油温度对开采率的影响非常大。针对上述特点，利用密度低、界面胶结强度高、保温隔热性能好的泡沫水泥浆进行固井，效果较好。     

霍10井超高密度水泥浆固井技术

霍10井是新疆油田公司准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜的一口重点探井。该井属于典型高压油气井。根据霍10井的固井难点，制定了合理的固井技术措施，配制了密度高达2．60g／cm^3的超高密度水泥浆，并采用了一套超高密度水泥浆固井地面施工技术。在霍10井进行现场固井施工，取得了理想效果。     

泡沫水泥固井技术在青海油田的应用

针对青海花土沟油田、油砂山等油田低压油气井地层承压能力低。固井时易发生叠失的特点。固井时采用在漂珠水泥浆中加入FC或TW系列发气剂配制成的化学泡沫超低密度水泥浆．试验结果表明，化学泡沫超低密度水泥浆强度高、稠化时间易于控制。并具有低污染和一定的堵漏性能，能使水泥浆井下密度降低至l-30-1．35g／cm3，井口密度降低至0．90～0．95g／cm2，提高低压易漏地层的封固质量。降低对产层的污染．在青海油田2000～2002年的现场应用结果表明，泡沫固井技术在青海油田的应用已经成熟。从应用范围、应用数量和泡沫固井质量都有明显的提高．固井质量达到原先的预想，表明该泡沫水泥浆较好地解决了青海油田浅、中层低压易漏失井的固井问题．化学泡沫超低密度水泥浆避免了固井补救措施造成的费用。而且节约了大量的机械设备购置资金和维修费用。具有较好的经济效益．     

阿塞拜疆Bz-1R井超高压固井技术

Bz-1R井是阿塞拜疆Karabagil油田的一口重点探井，其地层压力系数异常，钻井过程中钻井液密度最高达2．28kg／L，且钻井液安全密度窗口窄，易发生溢流或钻井液漏失，固井施工时压稳与防漏的矛盾突出，水泥浆密度的确定、水泥浆浆柱结构设计、平衡注水泥困难。该井井下地层流体活跃，容易在水泥浆候凝过程中侵入环空，影响第二界面的胶结质量而引发环空窜流，压稳防窜候凝困难，加上环空间隙小、水泥浆密度高等的影响，导致该地区固井施工难度极大。为此，研制应用了密度2．3～2．6kg／L性能稳定的超高密度水泥浆体系，采用旁通式自动灌浆浮箍解决了大尺寸套管在高压易漏井的下入问题，配合使用剪销式注水泥前隔离塞及水泥塞定位器，并采取了一系列有针对性的固井技术措施，保证了固井施工的顺利进行，使该井成为该油田第一口固井成功的超高压复杂井。     

塔河油田 T737超深井超低密度固井技术

T737井是塔河油田7区西北部构造上部署的一口评价井，该井的设计井深为6045m，实际完钻井深6077m，采用θ127无接箍尾管和1．20g/cm^3的高性能超低密度水泥浆固井技术，属于超深井、小间隙、超低密度、尾管固井范畴.介绍了该井的固井技术难点，固井技术措施、水泥浆体系的优选、现场应用及认识与体会。     

水泥恒压罐装置上压力恒压阀的设计

水泥恒压罐装置是固井作业中,为保证固井质量所必须具备的重要装置之一,固井时,当干水泥从输灰罐通过管道输送到水泥浆搅拌桶过程中,是通过管道两端的压差,使气体和干水泥形成两相流来输送的,由于管道具有一定长度及管道中还有弯头等,使得在输送过程中形成干水泥的流量不均匀,直接影响水泥浆密度的不稳定性,也就影响到固井质量,因此,在紧靠水泥浆搅拌罐处设计一个水泥恒压罐装置.由于罐内一直保持一定的压力,因此,当输灰罐输送来的干水泥通过水泥恒压罐装置后,进入到水泥浆搅拌桶时,其流量均匀,保证了水泥浆密度的稳定,使固井质量得到了保证.水泥恒压罐装置上的压力恒压阀是其关键部件之一,有了可靠的压力恒压阀才能保证水泥恒压罐装置中压力的稳定.     

一种超低密度水泥浆(ULCS)技术

在枯竭油藏和弱胶结地层固井时，通常使用低密度水泥浆。随着开发力度的不断加强，这些油藏的地层压力梯度不断下降，以往使用的低密度水泥浆体系都存在这样或那样的缺点，还没有一种单独的体系能够适应越来越困难的固井条件。国外提出了一种新的超低密度水泥浆技术，这种技术基于加入微殊和充气产生泡沫2种配制低密度水泥浆方法的优点，将2种降低密度的方法联合使用，从而产生密度更低、性能更加优良的超低密度水泥浆（ULCS）。介绍了用密度为0．998g／cm。的ULCS在墨西哥的中南部Samaria区域固井以及用密度为0．647g／cm~的ULCS在墨西哥Cantarell油田封固尾管的情况。结果表明，使用该技术配制的ULCS能够适应枯竭油藏苛刻的固井条件，没有发生漏失，固井质量得到很大提高。     

港西油田调整井固技术

根据港西油田调整井固井作业特点，通过室内对比试试验，优选出２种Ｇ级水泥浆配方和１种低密度密度水泥浆配方。２８口井固井施工结果表明，应用上述水泥浆配方可以获得 固井质量，固井成功率１００％、优良率７１．４％。     

水泥浆密度自动控制系统及应用

介绍了哈里伯顿公司生产的水泥浆密度自动控制系统的构成、功能、工作原理和操作技术要点。大庆油田１６９口井固井实践证明，用该系统能自动控制固井水泥浆密度，控制精度为±０．０１２ｋｇ／ｌ（与设计值相比）。     

固井钻井液零滞留临界静切力计算方法

针对窄压力安全窗口油气井固井采用低速塞流顶替的情况，在对水泥浆顶替钻井液的受力关系进行分析的基础上，提出了具体量化固井前调整钻井液静切力的计算方法。分析了钻井液零滞留临界静切力与密度差、水泥浆动切力、井眼与套管尺寸组合的关系。建议在固井施工中，尽量减少钻井液在井内的静置时间，因钻井液随时间的增加静切力要增加。在固井时，应尽量采用水泥浆密度大于钻井液密度的正密度差顶替方法，可提高顶替效率。     

杭锦旗区块漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术

为解决杭锦旗区块固井井漏难题,实现水泥浆一次安全上返形成完整水泥环,提高固井质量和保证井筒的完整性,开展了漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术研究。在漂珠低密度水泥浆体系中充入氮气,并加入发泡剂和稳泡剂,形成了高压充氮气发泡工艺,设计了密度为1.15~1.20 kg/L的漂珠-氮气超低密度泡沫水泥浆;自主设计研发了机械注氮设备,配套了现场节流加回压装置,形成了超低密度泡沫水泥浆控压防漏固井技术。该固井技术在杭锦旗区块5口井技术套管固井中进行了应用,水泥浆均一次性安全上返。其中,JPH351井井下泡沫水泥浆平均密度为1.15 kg/L,封固段长2 800.00 m,固井质量优良。研究与应用结果表明,漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术可以解决杭锦旗及类似区块低压井固井漏失难题。      

低密度水泥浆固井技术研究与应用

在压力系数低、易漏地层,特别是裂缝型、溶洞型碳酸盐岩地层固井中,采用密度为1.88 g/cm3左右的常规水泥浆固井,极易引起井漏,造成固井失败,固井质量不合格.根据紧密堆积理论,采用水泥 溧珠 微硅不同粒度的颗粒级配,研究出了低密度水泥浆体系.通过实验得出添加剂在不同密度下的干混最佳比例,从而达到了水泥浆低密度高强度的目的.该水泥浆在塔里木油田轮古地区20多口井中应用取得了很好的经济效益,特别是在井深6008.54 m的开窗侧钻水平井的ψ127 mm尾管固井中,水泥浆最低密度已达到1.20 g/cm3,固井质量全优.该水泥浆在固井中的密度在1.10～1.60 g/cm3范围内可调.