人工漂珠水泥浆在镇泾油田固井中的应用

地质概况哈萨克斯坦滨里海盆地为东欧地台东南边缘的古生代盆地,是前苏联陆上油气资源潜力最大的深层含油气盆地。该盆地位于哈萨克斯坦西部,位于里海北部,东西长1000km,南北宽500km,总面积约50×104km2。

玉门青西油田属于裂隙性油藏,由于井深、封固段长、多套压力体系共存、井眼条件较差、温度高及封固层段上下温差大等问题,固井难度较大。前期采用常规加砂水泥浆体系,虽基本解决了完井固井质量问题,但对油层污染较大,后引进低密度水泥浆体系,固井质量优质率达85%以上,油藏采收率得以大幅提高,应用效果良好。

结合冀东油田水泥外加剂使用现状,并根据冀东油田地质、固井特征,研发了有针对性的水泥浆体系。对该体系的主要外加剂一降失水剂、缓凝剂、减阻剂等进行了室内性能评价和配方优化。实验表明,该体系是水量低,稠化时间可调节,稠化曲线基本呈"直角",抗压强度较高,游离液含量小于1.4%。目前,该体系已经在冀东油田的不同区块的3口井得到应用,固井质量较好。

水泥浆封堵工艺广的泛应用与油田中后期开发过程中的套损井治理和产液结构的调整及层系的细分,是油田稳油控水的有力工具。本文根据该工艺在临盘油田的应用情况总结推荐的套挤控压法和预堵分段挤入法,对提高施工成功率具有一定的借鉴意义。

胜利油田对矿渣低密度水泥浆固井技术通过近两年的室内试验,研究出适合胜利油田的矿渣低密度水泥浆固井技术,对解决胜利油田低压易漏井固井和提高固井质量有重要的现实意义。文中着重介绍了矿渣膨润土低密度水泥浆的配比优选,浆体性能的优化及矿渣水泥浆的应用等。

早强防窜水泥浆在吉林油田的研究与应用

cb306区块在3200～3300m井段有异常高压气层,当量密度高达1.38g/cm3左右,固井时该井段水泥胶结较差,气窜现象严重,固井质量不合格。cb3061井是该区块的第一口开发井,为了有效地防止气窜,提高固井质量,该井固井时采用新型防气窜水泥浆。该体系由sf1氮气膨胀剂、降失水剂和减阻剂等多种水泥外加剂混拌而成。sf1氮气膨胀剂呈浅黄色粉末状,易溶于水,适于水湿混或与水泥干混。在埕岛油田cb3061井的应用表明,新型防气窜水泥浆性能稳定,膨胀量达到23%,加强了水泥和地层的胶结,并能有效地防止水泥浆失重时高压地层气体的侵入,提高了固井质量;该体系在常压下有较高的抗压强度,对水泥石后期强度影响较小;可以湿混或干混,易于海上固井施工

漂珠复合低密度水泥浆的室内研究与应用

固井-水泥浆化学概要 1固井 1.1定义 固井就是在井眼内下入套管柱，在套管柱与井壁环形空间注入水泥浆进行封固。 1.2目的 （1）封隔疏松、易塌、易漏等地层； （2）封隔油、气、水层，防止互相窜通，形成油气通道； （3）安装井口，控制油气流，以利于钻进。 1.3流程 （1）下套管 套管类型有： 1）表层套管 封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。 2）生产套管（油层套管） 用以保护生产层，提供油气生产通道。 3）中间套管（技术套管） 用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。 （2）注水泥 下套管后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到管外环形空间设计位置的 作业称之为注水泥。 （3）井口安装和套管试压 下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。套管试压是检查固井质量的重要组 成部分。安装好套管头和接好防喷器

研制了一种漂珠复合低密度水泥浆,分析了该体系的作用机理,确定了漂珠复合低密度水泥浆体系添加剂的最佳配方:早强剂ck21加量2％,分散剂sza-2加量0．8％～1．0％,降滤失剂td-80加量1．2％,微硅加量8％,按施工要求调节缓凝剂加量控制稠化时间。室内研究结果表明,该漂珠复合低密度水泥浆体系具有密度低、抗压强度高、水泥浆沉降稳定性好的特点,克服了目前常用低密度水泥浆体系的缺陷,是提高低压易漏失井固井质量的有效材料。

长庆油田陇东地区是鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏开发的主战场。先注后采、水平井规模开发和多级分段体积压裂是该地区增储上产的主要技术措施。同时也为配套固井技术提出了新的挑战。大型分段压裂会对常规水泥环造成很大的破坏作用,进一步加剧了油、水窜现象,直接影响油井后续的投产效果,因此防止环空窜流,不仅要考虑到水泥浆的防窜性能,还要考虑到改善水泥石力学性能的问题。针对上述难题,开发了增韧防窜水泥浆体系,该体系可有效改善水泥石力学性能,提高水泥浆的防窜能力,优化了固井工艺,形成了适用于该地区致密砂岩油藏的配套固井技术,取得了很好的应用效果。

为解决胜利油田开发中后期小间隙固井中存在的诸多问题,从水泥石的弹性和韧性等方面开发出了增韧纤维水泥浆。优选出了增韧纤维,评价了增韧纤维对水泥浆流变性、稠化性能、降滤失性能以及与其他添加剂配伍性能的影响。同时研究了纤维对水泥石的力学性能、渗透率、泊松比和弹性模量以及胶结强度的影响。结果表明,增韧纤维在适宜的加量和长度范围内对水泥浆流变性、稠化性能、失水性能的影响不大,但对水泥石的力学性能影响显著;在小间隙固井中,使用增韧纤维可以改善水泥环的韧性和弹性,防止窜流发生;增韧纤维水泥石的韧性(抗折强度)较原浆水泥石明显提高。该水泥浆体系在23口小间隙井或漏失井进行了应用,解决了现场固井技术难题。

以往胜利油田以东营凹陷沙三中下地层的油藏勘探开发为主,而孔店组、古潜山勘探程度极低,是目前及今后进一步勘探开发的重点对象,而沙四段以下都存在盐膏层,完钻井深都大干4000m,随着井深增加地温越来越高,对水泥浆提出了更高的要求。为保证顺利施工,提高固井质量,必须优选水泥外加剂和调整相适应的高温抗盐体系。经过对外加剂进行筛选,最后选择了河南省卫辉市化工有限公司的系列外加剂,并调配成高温抗盐水泥浆体系以适应150-180℃的井温。该体系在高温下具有良好的稠化性能,稠化曲线呈直角;抗盐性能好,随着盐加量的增大,稠化性能变化不大;抗压强度高。该水泥浆体系成功地完成了胜利油田重点探井郝科1井、丰8井、王古1井和王46井的固井任务。在孔杏组二段的深层发现了含油烃源岩,拓展了东营凹陷的油气勘探空间。

gk13h井为塔河油田的一口开发水平井,采用套管射孔完井,目的层为凝析油气藏。分析了水平井套管安全下入问题,水泥浆顶替效率低问题,以及水平井固井对水泥浆综合性能的严格要求。通过采用刚性树脂旋流扶正器,owc-1l化学冲洗液及高粘高切加重隔离液,调整水泥浆的流变至平板流型等综合措施提高水泥浆的顶替效率,采用胶乳、非渗透复合水泥浆体系,严格控制水泥浆的自由液为0ml、api失水小于50ml、稠化过渡时间小于10min、沉降稳定性好等优异性能来提高水泥浆的防气窜能力,保证了水平井的固井质量。

储气库在注、采气过程中压力、温度变化对水泥环产生收缩变形影响,导致水泥石受到交变应力作用而产生破坏,形成微裂缝。开展了弹性膨胀水泥浆的研究,采用水泥与多组分活性矿物掺料(弹性材料、石英砂、粗硅粉、细硅粉)级配,得到了堆积体积分数大于0.8的干混合物,提高了水泥石的致密度、抗渗性、抗腐蚀性和抗射孔冲击能力,降低了渗透率;加入5%的膨胀剂,使水泥石具有膨胀性(膨胀量达0.677%),同时增大了水泥环与界面的胶结强度和壁面抗水压渗透能力;由于弹性颗粒的加入,水泥石的杨氏模量低于地层的杨氏模量,有利于改善水泥环与套管的界面胶结状况,保证水泥环的完整性。该体系在交变应力作用下密闭良好,解决了储气库不断注气采气对水泥环的破坏难题,在huk23井的应用取得了固井质量优质的效果,2012年在呼图壁储气库推广应用20余井次,声幅合格率为100%,优质率为73.3%。

红032井区是2009年新疆油田公司重点产能建设区块。文中通过对红032井区地质情况的简介,并结合该区块的固井特点,选用了目前比较成熟的微珠低密度水泥固井工艺,同时较为详细的阐述了微珠低密度固井工艺中的水泥浆配方及水泥外加剂作用机理,通过优选固井工艺技术措施,确保了固井质量,并由此提出了几点认识及建议。

漂珠低密度水泥浆在解决低压易漏地层和低压长封固段固井中得到了广泛应用,为更好的掌握漂珠对低密度水泥浆性能的影响情况,通过室内实验研究,考查了搅拌速度对漂珠低密度水泥浆密度的影响情况,分析了不同压力条件下对不同细度的漂珠低密度水泥浆密度及其水泥浆流变性能的影响规律,研究了漂珠对低密度水泥石强度等影响规律,为漂珠低密度水泥浆的现场应用提供了借鉴作用。优选出了综合性能优良的漂珠复合低密度水泥浆体系及配方,在塔河油田进行了推广应用,取得了良好的固井效果。

小井眼井由于井径小,环空间隙小,在进行固井时存在许多难点.在所有难点中,最为突出的就是对水泥浆标准的要求.本文重点研究了小井眼固井的技术难点和关键技术,以及对水泥浆性能体系的要求,并构建小井眼固井水泥浆体系,从而使其各项性能均满足小井眼固井对水泥浆性能的要求.

针对ksk油田固井中的油气水窜问题,开展了lx600胶乳防窜水泥浆体系研究工作,并进行了室内实验评价,认为水泥浆体系具有抗高温、低失水、沉降稳定性好、过渡时间短、直角稠化和防气窜等综合性能。lx600胶乳水泥浆体系在ksk油田应用了55口井,应用效果进一步表明,该水泥浆体系能够有效提高双界面胶结质量,解决固井中的油气水窜问题。

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4500~5200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,对油井后期固井等作业影响很大。设计优选粉煤灰低密度水泥浆体系对二叠系进行堵漏。该水泥浆体系密度1.60g/cm~3左右,抗压强度6~8mpa,漏失严重时可在水泥浆中添加5mm、10mm纤维进行复合堵漏,纤维在裂缝中架桥,形成空间网状结构,提高堵漏效果。该水泥浆体系在现场多口井的堵漏作业表明,能有效地提高地层承压能力,大大缩短了钻井周期,为后期钻井及固井施工创造了有利条件。

雁木西油田地层含多段盐膏层,给固井带来诸多难题,为此吐哈油田开发出了bxf-200l抗盐水泥浆体系。该体系具有低滤失、抗盐性好、稠化和凝结时间短、稠化时间可调节范围大、与早强剂等外加剂配伍性好、流变性好、易达到紊流顶替、浆体稳定和强度高等特点。现场应用证明,该水泥浆体系既保证了盐膏层固井的施工安全,又提高了固井质量,特别是解决了第二界面的固井质量问题,为该油田的持续改造奠定了良好的基础。

胜利油田莱州湾区块地层承压能力低,易发生井漏,井底温度低,储水源丰富,且水中含有大量腐蚀性离子,严重影响水泥浆的稳定性,固井质量难以控制。阐述了新型泡沫水泥浆的研制,旨在研究出一种氮气发气剂和稳泡剂以及与其相配套的水泥外加剂,使其均匀地分散于水泥浆中而形成泡沫水泥浆。制备方法是先将一定量的发气剂swpm-1干混于水泥中,用清水配制非泡沫水泥浆(密度控制在1.85～1.90g/cm3),方法同api标准,然后将制好的非泡沫水泥浆在低速下(4000r/min)再搅拌10s,同时加入一定量的发气剂swpm-2和稳泡剂swpm-3,则可制成泡沫水泥浆。同时,泡沫水泥浆具有密度低、强度高、防窜性能好、水泥浆造价低等特点,在胜利油田莱州湾区块的应用情况证明,通过采用新型泡沫水泥浆体系,解决了该地区固井技术难题,现场固井68口,固井质量均达到优质。