水泥浆滤失量对防气窜影响实验及设计方法研究

传统的水泥浆防窜能力评价方法,有考虑水泥浆滤失量,也有未考滤水泥浆滤失量的,针对低渗透气藏水泥浆防气窜能力评价方法问题,研究了滤失量与防气窜能力之间的关系,实验分析非渗透、胶乳及常规降滤失3类水泥浆体系。实验结果表明,不同的水泥浆体系,其滤失量大小对防气窜能力的影响不同,结合现场应用实践,研究表明,实际工程中不宜直接用滤失量的大小衡量水泥浆防气窜的能力。在此基础上,研究了固井防气窜设计方法,水泥浆体系设计时需考虑防止水泥浆失重和增大气窜阻力,浆柱结构设计时要增大缓凝水泥浆与速凝水泥浆的初凝时间差及增大缓凝水泥浆与速凝水泥浆的长度差,工艺技术措施主要是弥补环空压力下降,加压的大小可按水泥浆到水柱后的环空液柱压力与地层压力的差来计算,其加压过程选择在水泥浆候凝60min内进行。     

油井水泥膨胀降滤失剂F17C提高二连油田调整井固井质量

二连油田多压力层系低温浅井固井作业中的水窜问题是长期影响调整井固井质量的技术难题。在分析水窜成因的基础上,研制出了一种油井水泥膨胀降滤失双效剂（F17C）。室内评价结果表明：该材料使水泥浆在塑性状态和硬化早期均可产生有效膨胀,使水泥浆具有低滤失、高早强、零析水和过渡时间短的特性。在二连油田不同区块2口井的应用中,F17C水泥浆成功地解决了多年来该区域固井质量差的难题,经CBL及VDL测井解释,2口井固井质量均为优质。F17C一剂多效,适用温度范围广,现场施工方便,易于推广,为防止固井作业中的流体窜流、提高固井 质量提供了新材料的支持。     

F17C油井水泥膨胀降滤失双效剂的应用研究

调整井固井作业中的流体窜流问题一直是国内外尚未解决的技术难题之一,这一问题在江苏油田老区调整井固井作业中尤为突出,针对江苏油田老区调整井,特别是油水同层井的固井难题,研究开发出同时具有塑性体膨胀,硬化体膨胀和降滤失双效作用的水泥浆体系,有效地解决了固井施工中的水泥浆脱水失重,收缩失重及硬化体积收缩所造成的微间隙,因而大幅度提高调整井的固井质量,经30余口井的现场实验证明,该水泥浆体系流变性好,失水量小,稠化曲线呈直角,早期抗压强度高,且使水泥浆在塑性状态和硬化后均能膨胀,属一种技术领先的新型多功能油井水泥外加剂,F17C膨胀降滤失剂的应用从很大程度上解决了江苏油田调整井的固井难题,固井优质率明显提高,因而具有很好的推广应用价值。     

塑性膨胀防气窜水泥浆体系研究与应用

川西高压低渗水平井需压裂完井后投产,对固井水泥浆性能提出了更高的要求。结合川西水平井固井技术需求,通过室内实验优选了膨胀剂、防气窜剂、稳定剂和增塑剂,确定了塑性膨胀防气窜水泥浆体系配方。室内评价结果表明,该体系具有API失水小于30 mL、自由液0 mL、SPN值小于3等性能。XS21-3H等多口水平井油层固井中的成功应用表明,该体系可以满足后期分段压裂投产施工要求。     

氮气膨胀水泥浆防窜固井技术的研究与应用

固井后的环空窜流会严重影响产能评价、注水效果和油气井产量。对防窜机理进行了探讨。研制开发出了氮气膨胀水泥浆体系，在该水泥浆体系中，氮气膨胀剂由含氮有机物、稳定剂和惰性材料组成，注入井下后，在一定的温度和水泥浆的碱性条件下开始发气。由于稳定剂的作用，氮气形成微小气泡并稳定地存在水泥浆中，形成气体膨胀水泥浆体系。室内评价氮气膨胀荆的常规性能结果表明，氮气膨胀剂的膨胀性能好，与其它水泥添加剂配伍性好，对水泥石抗压强度没有影响。氮气膨胀水泥浆在华北油田、长庆气田和冀东油田等15口井进行了应用，防窜效果明显。     

遇水膨胀水泥浆体系的研究与应用

目前水窜是影响胜利油田老区固井质量和石油开采的主要因素之一.为解决该问题,研制出一种遇水膨胀水泥浆体系,其主剂为遇水膨胀剂SDSP-1,主要由耐高温、高压的高吸水膨胀树脂和具有缓水溶性能的包衣材料,经特殊工艺加工而成,通过控制包衣材料有适当的溶解速度,使SDSP-1能在水泥硬化期或形成水泥石以后吸水膨胀.对该性能进行了室内评价,实验测得,加有1.5％SDSP-1的遇水膨胀水泥浆的24 h水泥石膨胀率为0.09％,将该水泥石在淡水中继续养护72 h,水泥石的再度膨胀率为0.56％.该体系在孤东油区的7口高含水调整井进行了应用,与同区块、同类型井相比,二界面合格率提高了30％,证明该遇水膨胀水泥浆能有效提高含水层位的封固质量,起到较好的防水窜作用. 同时指出,该体系存在初期稠度发展较快的现象,影响水泥浆的流动性,需进一步完善.     

掺与低温降滤失剂J—2B的水泥浆性能研究

本文报道在嘉华Ｇ级油井水泥中掺入降滤失剂Ｊ－２Ｂ配制的水泥浆３８－６０℃下的ＡＰＩ滤失性、稠化时间和水泥石抗压强度，以及使用不同产地水泥、改变水灰比引起民的水泥浆性能变化。Ｊ－２Ｂ的最佳掺量为１．６％，干拌于水泥中，具有优良的控制 滤失能力和一定的促进稠化，促进强度迅速发展的作用，Ｊ－２Ｂ已在辽河、南阳汪田获得广泛应用。     

非渗透水泥浆降滤失剂Mc101的研制

介绍了一种非渗透性水泥浆降滤失剂Mc101,这是以高分子材料为主体的复合材料。室内试验表明,Mc101的降滤失性能好,能与各种水泥兼容,且同水泥浆有良好的相容性,使水泥浆的流动性好,并使其稠化时间可随意调整。使用Mc101可降低固井成本,提高固井质量,具有较好的推广和应用价值。     

新型防窜水泥浆体系的研究与应用

根据大庆油田钻井研究所提出的防气窜机理与控制方法,研制开发了FSAM非渗透防窜体系。FSAM防窜体系由非渗透降失水剂FSAM,助剂FSAM-L、分散缓凝剂FSAM-R和早强剂组成,室内试验表明,该体系具有低失水量（小于50mL),高早期强度（6h强度超过3.5MPa,8h强度达到10MPa)、良好的流变性与短稠化过渡时间（48Pa到240Pa的过渡时间在20min以内）等特点。不仅适用于常规密度水泥浆体系,也适用于低密度水泥浆体系,在镇原,泾川地区防渗漏,防水窜固井,川西马井构造防气窜固井和南阳油田防水窜固井的现场应用表明,FSAM非渗透水泥浆体系对不同类型的油气层和水层都有较强的防窜能力,能有效地改善气、水层的胶结质量,固井质量优质率在90%以上。     

应用油井水泥降滤失剂提高中原油田固井质量

根据中原油田复杂断块的地质特点，就水泥浆滤液对油气层的损害特征，油井水泥降滤失剂控制失水的原理进行了论述。针对淡、盐水、低密度、高密度水泥浆分别选用了S27、SM－B、XS-2、R90系列、T50系列降滤失剂。经降滤失剂处理过的水泥浆其滤失量、稠化时间、抗压强度等性能均符合现场施工要求。经几十口井的现场应用．有效地提高了中原油田的固井质量。     

用密闭补偿技术提高固井质量

为解决江苏油田调整井固并质量差问题，使用了密闭补偿技术，即使用ＴＷＦ１４０─Ⅱ型水力式封隔器，限制水泥浆纵向膨胀；使用ＹＸ—１型发气水泥浆膨胀剂，补偿水泥浆凝结过程中的收缩。该项技术的应用大幅度提高了国井质量。文中阐述了该项技术的基本原理及应用方法，提出了进一步完善该项技术的几点建议。     

大庆油田低压高渗调整井韧性防漏水泥浆体系研究与应用

针对大庆油田调整井高渗低压地层固井过程中易漏、水泥浆失水较大导致固井质量较差的问题，研究开发了增韧防漏水泥浆体系。室内试验和地面模拟试验结果表明，增韧水泥浆的性能参数满足固井施工要求，其水泥石的抗压、抗折强度等力学性能指标优于净浆水泥石。杏南和萨北地区15口调整井固井试验应用了增韧水泥浆体系，15d延时声变检测固井质量优质率为86．67％；射孔前后抗破坏性对比试验也证实增韧水泥石具有良好的抗冲击性能。     

推广矿渣MTC技术提高固井质量

矿渣MTC浆是由钻井液转化而成,与传统的油井水泥浆相比,具有与钻井液相容性好,利于提高顶替效率;矿渣MTC浆固化体强度抗钻井液的污染能力强;滤失低、沉降稳定性好、触变性好等优点,加之矿渣MTC浆还能采用钻井泵施工,这些都促进了固井质量的提高。     

宝浪油田宝北区块固井技术研究与应用

宝浪油田宝北区块固井施工中存在上部井段井眼不规则而导致顶替效率低，下部井段地层高压流体比较活跃．易窜槽等技术难点，通过采取提高套管居中度、优化隔离波及冲洗液性能、应用两凝水泥浆体系等技术措施，较好地解决了该区块固井存在的问题，提高了固井质量。     

西达里地区尾管固井质量问题及对策

塔里木盆地西达里亚油气田尾管固井质量（特别是重叠段的封固质量）不高，直接影响到完井、采油及修井作业。通过对９口井资料的统计分析，认为影响重叠段封固质量的主要因素是地层及井眼条件、水泥浆及隔离液设计、施工工具及设备、人员素质等几个方面。针对深井长尾管固井质量差，提出了一些技术措施及对策建议。     

胜科1井Φ139.7mm尾管及回接固井工艺技术

胜科1井是目前中国东部油区最深的一口重点科学探索井,钻井目的是进一步研究和评价东营凹陷孔2段烃源岩发育情况、盐下层构造含油气情况,并为下一步勘探部署提供依据。该井完钻井深7 026 m,井底温度达235℃,钻井液密度1.75 kg/L。针对该井四开井段井眼不规则、封固段长、存在多套压力层系、井底温度高、上下温差大和井下情况复杂等技术难点,采用了尾管悬挂及回接固井工艺,并研制开发了性能稳定的超高温水泥浆体系、抗高温尾管悬挂器及固井附件,确保了该井尾管固井及回接固井施工的顺利进行,固井质量优良。     

动态振动固井技术研究及现场试验

动态振动固井技术可以通过振动使水泥充分水化,加快水与固相颗粒间的相对运动,减小或消除水泥浆的静切力,提高顶替效率,补偿环空水泥浆在凝固过程的静液柱压力损失,阻止地层流体窜入,从而达到提高固井质量的目的。由于吐哈油田的雁木西区块经过多年注水开发,地层压力系统变的越来越复杂,形成了多套压力体系,且层间压差大、隔层薄,候凝过程中地层流体的扰动严重影响水泥浆正常凝固,降低了目的层段水泥胶结质量,导致固井合格率较低,优质率则更低。为此,在该区块的雁6-66井进行了动态振动固井技术试验,结果表明,与未应用动态固井技术的邻井相比,固井质量有显著提高,目的层段固井质量综合评价为优质。      

官深1井超高密度水泥浆固井技术

为解决异常高压气层和高压盐水层固井的实际困难,采用新型超高密度加重材料、超细加重稳定剂与其他填充剂进行颗粒级配,形成了密度为2.60~2.85 kg/L的超高密度水泥浆体系。该体系具有流动性好、强度高、抗高温、防窜能力强、对温度及密度变化自适应、施工安全性高、顶部无超缓凝的优点。针对超高密度水泥浆现场施工工艺,进行了超高密度材料灰样混配方案设计、高密度灰样模拟运输测试等研究,并通过优化施工方案,形成了超高密度水泥浆配套固井工艺技术。该技术在官深1井三开固井中成功应用,入井隔离液平均密度为2.75 kg/L,水泥浆平均密度2.78 kg/L,创造了国内入井水泥浆密度最高纪录。      

复合型低密度水泥浆在调整井固井中的应用

复合型低密度水泥浆具有体系稳定、无析水、初始稠度低、流动性能好、密度可调节范围大等特点。吉林油田红岗地区６口井固井中使用该水泥浆体系，有效地解决了固井水泥浆低返及其水窜影响水泥环封固质量问题，使调整井固井质量明显提高，满足了油田注水开发的需要。     

复杂地层压力条件下长裸眼全井封固配套固井技术

中原油田为了控制成本，调整井只下入了表层套管和油层套管，为防止地层中的流体腐蚀套管，需进行超长封固段固井，但中原油田经过长期的注水开发，地层压力非常复杂，严重影响了固井质量。针对这种情况，中原油田通过科技攻关形成了“动、静结合，局部封堵、全井防窜，外引内推、控制返速”等一套较为完整的复杂地层压力条件下长裸眼固井技术。现场应用表明，采用该套固井技术后，固井一次成功率100％，固井合格率达到98％以上，较好地解决了复杂地层压力条件下长裸眼全井封固段固井质量问题。