钻井液和水泥浆对地层损害的室内实验研究

用大量环氧树脂胶结储层油砂岩心进行了钻井液和水泥浆双重动态污染实验研究，发现钻井液是引起岩心渗透率损害的主要因素。去除岩心端面上钻井液滤饼导致水泥浆滤液侵入深度增大。测定水泥浆滤液与岩心反应时生成的固体颗粒量和滤液对岩心渗透率的损害率，发现水泥降滤失剂木质素磺酸钠可减少滤液中固体颗粒析出量和对岩心的损害，ＣＭＣ特点是ＲＣ８００可增大固体颗粒析出量，加重滤液对岩心的损害。     

水泥浆对强敏感性砂岩储层损害评价

以南堡油田Ed1强敏感性砂岩储层为研究对象,结合固井作业特点和水泥浆特性,利用浊度法、观察法及岩心流动实验评价方法,分析评价了固井水泥浆与强敏感性储层流体及岩石的配伍性,同时考察了不同井眼条件下水泥浆对储层渗透率的影响,建立了评价水泥浆影响储层渗透性的实验方法,提出了类似区块固井过程中的储层保护建议.     

微膨胀水泥浆在涠洲11-1N区块固井中的应用

涠洲11-1N区块油水层相距较近,隔层薄,固井时要完全封住水层、油层和油水层之间的隔层.采用以非渗透降失水剂为主、膨胀剂为辅组成的微膨胀水泥浆体系固井,该水泥浆气侵阻力大,能有效防止水泥石孔隙窜槽,同时能有效消除因水泥凝固后体积收缩造成的微环空间隙,增强水泥石的强度,提高水泥环与套管和井壁两个界面的胶结质量.现场应用表明,微膨胀水泥浆适用于井底静止温度低于120 ℃的固井作业,凝固后具有气侵阻力大和微膨胀特性,能有效封隔油气水层;清洗液 稠隔离液 清洗液 紊流清扫水泥浆组成的前置液能有效提高钻井液顶替效率,取得了固井质量SBT电测结果优良的效果.     

国外固井水泥浆降失水剂研究动态

在油气井注水泥固井作业中水泥浆可能发生失水,失水不仅影响固井质量,也会损害油气层,国外从六十年代开始研究油气井水泥浆降失水剂,文中叙述了影响水泥浆失水量的因素,降失水剂的作用原理和当前国外常用的降失水剂。可用作降失水剂的主要有纤维素衍生物,酰胺类化合物和聚胺类化合物,作者对这几种化合物的降失水性能,优缺点和适用情况作了介绍,并指出,为了降低粘度,使用降失水剂时必须与分散剂配合,评价降失水剂的实用性应从固井的综合性能考虑。     

部分水解聚丙烯酰胺水泥浆降失水剂的室内研究

通过研究部分水解聚丙烯酰胺的分子量,水解度以及其加量对水泥浆失水的影响,指出作为水泥浆降失水剂的部分水解聚丙烯酰胺的分子量应在６０－６５万,水解度在６．０％～７．５％,加量在０．５％～０．７％时的降失水效果最好,同时,研究出了合成这一分子量和水解度的部分水解聚丙烯胺的试验条件,为油田上将部分水解聚丙烯酰胺作为水泥浆降失水剂奠定了基础。     

低损害水泥浆的研究与应用

固井作业对油气层的损害主要反映在固井质量和水泥浆对油气层的损害两个方面,在分析和研究了不泥浆对地层损害机理的基础上,优选出了低损害的四种水泥浆配方。实践证明,这些配方性能优良,失水量低,防气窜效果好,固井质量高,能减少对油气层的损害。     

粉煤灰降失水水泥浆在天然气井固井中的研究与应用

长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发展的方向。在一级领浆中研究应用了粉煤灰水泥浆体系,其性能和固井质量可完全满足固井要求。粉煤灰水泥浆体系价格低和固井质量优良,使其成为漂珠水泥浆体系的替代配方。     

二次固井中水泥浆的失水和流态

二次固井质量有时不合格，在实验室测定固井用水泥浆的参数，进行计算，结果表明，在二次固井施工中存在水泥浆的失水和流态问题，在后来的二次固井作业中加大了泵送水泥浆的排量，解决了水泥浆的流态问题，终于获得成功。     

固井水泥浆对储层损害的再认识

固井作业是油气田开发过程中的重要一环,其对储层的损害主要由水泥浆滤液造成且是永久性的。储层损害程度与水泥浆滤液组分和侵入范围有关,射孔完井时孔眼长度是否大于滤液侵入深度,直接关系到水泥浆对储层的损害程度和油气井后续产量。通过分析水泥浆对储层的影响,提出了一种根据固井施工设计参数计算水泥浆滤液最大侵入深度的方法。该方法所需参数容易获得,计算简便,考虑了水泥浆动态和静态滤失阶段的极限滤失情况,可作为射孔完井时射孔深度设计的参考,对油气井储层保护和射孔完井参数设计具有重要意义。一般来说,采用密度1.9 g/cm~3的水泥浆对砂岩储层进行固井时,水泥浆滤液侵入储层深度在常规射孔范围内,水泥浆对储层的污染可以忽略不计。     

高温盐水水泥浆体系的室内研究

在盐膏层固井作业时,常规的淡水水泥浆不能满足固井作业的要求。在评价了不同缓凝剂和不同降失水剂对盐水水泥浆性能影响的基础上,优选出了以缓凝剂CHY-5和降失水剂CFL-2为主剂的含盐量为18%(BWOW)盐水水泥浆体系,并分析了和CFL-2的作用机理。室内研究表明:缓凝剂CHY-5对温度不敏感,能有效的防止井底温度波动对固井工作的影响;降失水剂CFL-2能有效控制体系的滤失量;优选的盐水水泥浆的稠化时间可调,过渡时间短,呈近直角稠化;能满足深部地层(约4 000 m)、井温约140℃的地层固井作业的要求。     

超高密度抗盐水泥浆体系的研究

针对西部地区高压油气层或老油区调整井固井作业时发生井喷、气窜的问题,研究出了超高密度抗盐水泥浆体系.该水泥浆体系由铁矿粉、降失水剂GJF-200L、分散剂FDN、缓凝剂GJR-200L、悬浮剂(微硅)配制而成.通过对超高密度抗盐水泥浆体系性能评价得知,该体系在淡水、10%NaCl盐水条件下,具有一定的抗压强度、良好的稳定性、较好的失水控制能力,稠化时间易调整.由现场模拟固井实验表明,该体系的流动度、初始稠度、可泵时间、稠化时间、失水量、析水量和抗压强度均满足了施工要求;密度为2.42 g/cm3的水泥浆,当立罐压力为0.15～0.18 MPa时可保证正常供灰,达到所需的密度;密度为2.60 g/cm3的水泥浆,当立罐压力为0.18～0.20 MPa时可保证正常供灰,达到所需的密度.该超高密度抗盐水泥浆体系可用于现场异常高压油气井固井施工的需要.     

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.     

新型海水水泥浆体系的研究与应用

通过室内试验研究的新型海水水泥浆在渤海油田油层套管固井中得到成功应用。应用结果表明,新型海水水泥浆能够满足中深部地层(2000m左右)固井作业的要求,作业安全可靠,固井质量优良,对储层的伤害低于淡水水泥浆。新型海水水泥浆的成功应用,打破了以往海上技术套管和油层套管固井作业只能依赖淡水的限制。在海上钻井作业中广泛应用新型海水水泥浆,能够取得良好的社会效益和经济效益。     

丁苯胶乳水泥浆体系研究及应用

针对大庆油田油气层具有埋藏深、井底温度高和目的层多等特点,研制出了一种新型的适用于深井固井抗高温水泥浆,即DHL丁苯胶乳高温防窜水泥浆.通过室内实验研究,给出了适用于不同温度下的DHL胶乳水泥浆配方,并对DHL胶乳水泥浆常规物性、流变性、胶凝强度和防水气窜性能进行了评价.结果表明,该水泥浆具有抗高温、低失水、直角胶凝、防水气窜和良好的流变性等特点.在大庆油田深井中的应用结果表明,DHL胶乳水泥浆抗温达220℃、流动性好、不起泡,抗压强度高,实现了水泥浆在较低返速下的紊流顶替,有助于提高深井固井顶替效率;胶乳水泥浆失水量小于50 mL,胶凝强度曲线成直角,过渡时间短,自由水为零,防止了油气水窜的发生,满足深井固井施工的要求.     

XSM抗盐抗钙水泥浆体系研究

固井水泥浆中含有可溶性盐和钙离子,严重影响固井质量。以XS粉剂为油井水泥降滤失剂,研究了一种XSM抗盐、抗钙水泥浆体系。通过室内实验表明,该体系具有一定的抗盐、抗钙能力,较好地解决了固井水泥浆中可溶性盐和钙离子对水泥浆的影响,降低了水泥浆滤失量,在配浆水的盐、钙含量高于新疆现场水的情况下,水泥浆各项性能满足了钻井施工的要求。     

超高温油井水泥缓凝剂PQ的室内研究

木质素磺酸盐是油井水泥中最常用的缓凝剂，但其使用温度一般不超过122℃(BHCT)。木质素磺酸盐经再次深度磺化改性后的缓凝剂PQ具有更好的缓凝效果，且能经受更高的温度(200℃)。介绍了改性木质素磺酸盐PQ的合成工艺，评价了PQ对水泥浆稠化时间的影响及在高密度体系中的应用，同时考察了PQ对温度的敏感性。实验表明，对于常规密度或高密度水泥浆体系，PQ均能有效控制水泥浆凝固时间，无早凝、过缓凝现象；PQ对温度的敏感性小，能满足深井长井段条件下的固井作业安全要求。对PQ缓凝机理进行了探讨。     

抗腐蚀低密度水泥浆体系的研究

分析了地层水腐蚀油井水泥的机理,并通过大量试验研究,开发出了密度为1.30—1.50 g/cm~3的低密度水泥浆体系。同时在模拟腐蚀性地层水中,对该体系水泥浆凝结硬化形成的水泥石试件的耐久性和浆体的综合工程性能进行了评价。结果表明,该低密度水泥浆体系耐地层水腐蚀能力强,综合工程性能良好,可满足易漏浅井防止腐蚀性地层水腐蚀套管外壁的固井要求。