利用顆粒級配和緊密堆積理論,制備了密度為1.20～1.30g/cm~3的微細水泥/漂珠低密度水泥漿體系。確定了其最佳配方:微細水泥與g級油井水泥質量比為1:1,微硅加量6.0%,降失水劑sz1-2加量1.5%,早強劑ck21加量2.0%,分散劑sxy加量1.4%,漂珠加量30%～60%,空心玻璃珠加量10%～20%,水灰比0.58～0.62。在50℃下,考察了該低密度水泥漿的抗壓強度、失水性、流變性等,結果表明,該體系具有早期強度高、穩(wěn)定性好、稠化時間可調等優(yōu)點,適用于低壓易漏地層及超長封固段的固井施工。

玉門青西油田屬于裂隙性油藏,由于井深、封固段長、多套壓力體系共存、井眼條件較差、溫度高及封固層段上下溫差大等問題,固井難度較大。前期采用常規(guī)加砂水泥漿體系,雖基本解決了完井固井質量問題,但對油層污染較大,后引進低密度水泥漿體系,固井質量優(yōu)質率達85%以上,油藏采收率得以大幅提高,應用效果良好。

勝利油田對礦渣低密度水泥漿固井技術通過近兩年的室內試驗,研究出適合勝利油田的礦渣低密度水泥漿固井技術,對解決勝利油田低壓易漏井固井和提高固井質量有重要的現實意義。文中著重介紹了礦渣膨潤土低密度水泥漿的配比優(yōu)選,漿體性能的優(yōu)化及礦渣水泥漿的應用等。

針對目前低密度水泥漿抗壓強度偏低,無法滿足封固生產套管的不足,在分析低密度水泥漿配制關鍵技術的基礎上,通過優(yōu)選合適的中空微珠減輕劑、研制高性能促凝劑和選擇合理的dinger-funk方程緊密堆積計算模型,開發(fā)出密度1.30～1.50g/cm3高強低密度水泥漿hplc體系。測試結果表明,hplc體系無游離液、漿體穩(wěn)定、流變性好、api失水量≤37ml/30min、稠化時間滿足施工要求、低溫早強和水泥石抗壓強度高等優(yōu)異性能,完全能夠滿足封固生產套管的抗壓強度要求,有助于通過低壓固井來實現保護油層目的。

常規(guī)低密度水泥漿固井中存在水泥石抗壓強度低、水泥漿游離液含量大、漿體穩(wěn)定性差等突出問題,滿足不了油層固井需要。為保護油氣層、提高固井質量,通過深入研究,從篩選和優(yōu)化水泥、外摻料及配伍外加劑入手,開發(fā)了高強度低密度水泥漿體系;并通過采取新工藝、強化技術措施,有效解決了油層固井中遇到的一系列問題,在中國科探1井、4000m以上深井、煤層氣井以及淺層稠油井等40余口井進行了油層固井作業(yè),固井一次成功率100%,質量優(yōu)良率90.5%,達到了滿意的效果。

為解決玉門青西油田油層封固段長、多套壓力層系共存、泥巖層的應力垮塌、封固段上下溫差大、井徑擴大率大等難題,研究開發(fā)了以空心漂珠、增強劑pzw-a、石英砂、tw200s、tw301、tw401、tw501為主處理劑,調配出密度為1.3～1.6g/cm3,循環(huán)溫度為40℃～90℃的水泥漿體系,其稠化時間可調,抗壓強度高,水泥漿失水量小,游離液為零,流變性能良好且水泥漿漿體穩(wěn)定,水泥石密實,完全可滿足青西油田開發(fā)的需要。

利用經表面改性的原料合成了一種新的實心減輕劑dj-2,并通過優(yōu)化降失水劑,增強了失水控制。結果表明,實心低密度水泥漿密度穩(wěn)定,失水量降低,實心低密度水泥石抗壓強度和抗折強度分別較漂珠低密度水泥石高20%和11%(75℃,72h)。

作為西北油田的重要勘探開發(fā)區(qū)塊之一,塔河油田托普臺區(qū)塊大部分井存在二疊系,井深4500~5200m,厚度50~300m,在鉆遇二疊系時漏失嚴重,塔河10區(qū)及12區(qū)部分無二疊系井也漏失嚴重,增加了正常鉆進難度,耽誤鉆井時效,可能誘發(fā)井下復雜事故,對油井后期固井等作業(yè)影響很大。設計優(yōu)選粉煤灰低密度水泥漿體系對二疊系進行堵漏。該水泥漿體系密度1.60g/cm~3左右,抗壓強度6~8mpa,漏失嚴重時可在水泥漿中添加5mm、10mm纖維進行復合堵漏,纖維在裂縫中架橋,形成空間網狀結構,提高堵漏效果。該水泥漿體系在現場多口井的堵漏作業(yè)表明,能有效地提高地層承壓能力,大大縮短了鉆井周期,為后期鉆井及固井施工創(chuàng)造了有利條件。

利用水泥漿進行固井作業(yè)時,當遇到溶洞型碳酸、裂縫性地層時井漏的機率大大增加,導致固井質量無法滿足要求,甚至固井失敗,而使用低密度水泥將可有效避免井漏情況的發(fā)生。

低壓易漏地層在固井過程中易發(fā)生漏失,因此低壓易漏地層固井要求降低水泥漿密度。介紹了一種能滿足低壓易漏地層的密度為1.20～1.50g/cm3低密度高強度水泥漿體系,該體系引入了一種根據緊密堆積理論開發(fā)的增強材料drb-1s,drb-1s能夠使漂珠低密度水泥漿體系具有良好的穩(wěn)定性及密實性。低密度高強度水泥漿性能評價結果表明:該水泥漿體系稠化時間易調,失水量低于50ml,24h抗壓強度高于10mpa,體系穩(wěn)定,滿足固井施工要求。

高密度抗鹽水泥漿體系

lw是中海油服南海八號深水鉆井平臺承鉆的一口水深達561m的深水井。針對lw井深水井表層固井面臨低溫、表層壓力窗口窄、容易漏失等技術難題,采用了中海油服油田化學事業(yè)部自主研發(fā)的深水表層固井低密度高強度水泥漿體系,該水泥漿體系具有密度低,首漿密度達到1.35g/cm3,良好的低溫早強效果、失水量小、稠化時間易于調整,水泥漿體系穩(wěn)定等優(yōu)點。lw的現場應用證明,該深水表層低密度水泥漿體系滿足了深水表層固井現場施工的要求,能很好解決海洋深水、超深水表層壓力窗口窄、容易漏失等難題,可在未來深水、超深水井固井作業(yè)中推廣應用,標志著中海油服深水固井順利突破500m作業(yè)水深。

題示低溫低密度水泥漿用于海洋油藏深水井固井,填充的惰性氣體氣泡用物理和化學方法共同產生,所用外加劑大部分是專門研制的。對該體系的組成及原理作了一般性的說明。詳細說明了該體系的室內制備方法。報道了水泥和主要外加劑的篩選結果。所選水泥為葛洲壩水泥廠生產的低溫高強水泥t5,水泥石7℃抗壓、抗折強度為28.7、4.8mpa?；瘜W發(fā)泡劑ins和inl反應產生氮氣使水泥漿發(fā)泡。促凝劑acl使水泥漿在-5℃凝固,緩凝劑rd可調節(jié)5℃稠化時間為4~8小時,35℃時也可調。加入6%~8%降濾失劑jpo使水泥漿濾失量<20ml。加入5%增強劑gco使密度1.35g/cm3的泡沫水泥抗壓強度由8.14mpa增至10.41mpa。密度可調范圍為0.8~1.5g/cm3,在8mpa下仍可達1.48g/cm3。給出了水泥漿的配方:t5+90%海水+7%jpo+1%fly(分散劑)+0.8%acl+1.5%rd+35%lgt(減輕劑)+5%gco+1%sb(泡沫分散劑)+2%ins+1%inl。圖3表3參8。

火山灰水泥 第一節(jié)火山灰質混合材料 凡是天然的或人工的含有以活性氧化硅、活性氧化鋁為主的礦物質材 料,經磨成細粉后與石灰加水混合,不但能在空氣中硬化、而且能在水中繼 續(xù)硬化者,都稱為火山灰質混合材料?；鹕交揖哂胁Ａ嗪臀⒕嗟膬芍匦?質。 最初的火山灰是指火山爆發(fā)噴出地面的巖漿,因地面溫度低、壓力小而 聚冷生成的玻璃質物質,如火山灰燼、凝灰?guī)r、浮石等。后來人們發(fā)現在石 灰中摻入火山爆發(fā)時噴出的“火山灰”后,不但能在空氣中硬化,而且也能 在水中硬化,獲得與一般水泥相似的水硬性質。這說明火山灰質混合材料是 一種活性混合材,它可以作為硅酸鹽水泥的混合材料，制成火山灰質硅酸鹽 水泥（簡稱火山灰水泥）和粉煤灰硅酸鹽水泥（簡稱粉煤灰水泥）。 一、混合材的化學成分及種類 真正的火山灰基本上是由少量晶質礦物嵌入大量玻璃質中所形成的， 玻璃質或多或少的因風化而變質，其多孔性有似

漂珠復合低密度水泥漿的室內研究與應用

根據顆粒級配理論,優(yōu)選中空玻璃微球(hgs)為減輕劑,開發(fā)研制出超低密度水泥漿體系,解決了常規(guī)超低密度水泥漿體系存在的如水泥石強度發(fā)展緩慢、水泥漿穩(wěn)定性差、失水難以控制等問題,填補了國內1.00g/cm3以下超低密度水泥漿體系的空白。室內實驗和現場應用證明:該體系的沉降穩(wěn)定性好、抗壓強度高、失水小、流變性能好,能有效防止氣竄,稠化時間可調且過渡時間短,一二界面固井質量良好。

針對新疆陸東五彩灣區(qū)塊地層壓力系數低,井漏氣竄嚴重等特點,研制出了一種適合于該區(qū)塊的低密度非滲透膠乳水泥漿體系。通過對水泥漿的抗氣竄性能評價表明,該水泥漿失水低,稠化過渡時間短,在形成水泥石后,相比常規(guī)水泥石,具有膠結強度大,脆性系數小,沖擊能力高,體積微膨脹,水泥漿防竄系數spn低等優(yōu)點。綜合評價該水泥漿具備很好的抗竄能力。

在塔北哈拉哈塘區(qū)塊固井作業(yè)中,由于二開裸眼段長,揭開產層后地層壓力系數低,存在裂縫型、溶洞型碳酸鹽巖地層,采取常規(guī)密度水泥漿固井,極易誘發(fā)井漏,導致固井失敗。通過分析該區(qū)塊地質特點,根據水泥漿體的顆粒級配理論,優(yōu)化工藝,采用低密度高強度水泥漿封固了長裸眼段。18口探井二開長裸眼段水泥漿返高全部合格,縮短了鉆井周期,提高了固井質量。

為了滿足長封固段的固井要求,一般采用低密度+常規(guī)密度的水泥漿實施固井,從而較好的保證了深井的一次性封固。常用的低密度水泥漿體系有泡沫體系和漂珠體系。各有一定的應用局限。擬研制一種稠化時間可調,流動性好,強度高的新型實心低密度水泥漿體系,本文通過對該體系配方合成的影響因素進行分析與探究,為下一步實心低密度水泥漿體系的研發(fā)工作提供理論基礎。

新型封堵用超細水泥漿體系

為了克服常規(guī)低密度水泥漿強度低和漂珠低密度水泥漿在高壓下密度上升的缺點，通過室內實驗研究，根據粒度級配原理，以蛭石為主要減輕材料、輔以其它硅質材料，開發(fā)出密度1．35－1．50g/cm^3的低密度水泥漿體系。室內實驗研究表明：該水泥漿體系流變性能、濾失性能良好，且有一定的膨脹性能，適于低壓易漏地層固井。通過掃描電鏡和x衍射等方法，研究了蛭石對水泥水化結晶的影響，分析了其作用機理。

序號水灰比 水泥重量 （kg）水重量 水泥體積 （l） 水體積 （l）比重備注 10.102366.41236.64763.36236.642.60水泥密度 20.152116.04317.41682.59317.412.433.1 30.201913.58382.72617.28382.722.30 40.251746.48436.62563.38436.622.18 50.301606.22481.87518.13481.872.09 60.351486.81520.38479.62520.382.01 70.401383.93553.57446.43553.571.94 80.451294.36582.46417.54582.461.88 90.501215.69607.