固井质量评价研究进展及展望

固井技术是油气田开发过程中的关键技术,固井质量的好坏直接影响着该井的寿命、产能等。由于固井技术涉及化学、流体力学、材料学等多个学科,且施工过程中会受到诸多复杂因素的影响,很难保证全井段的固井质量。因此,如何对固井质量进行合理评价、及时定位不合格井段以及给出合理补救措施成为固井技术一项重要任务。本文通过调研固井质量评价研究现状,分别从固井质量测井仪器、固井质量评价标准、以及固井质量评价最佳测井时间的现状进行分析,指出了目前固井质量评价研究面临的难题和挑战。     

无规聚丙烯的生产制备及应用

介绍了无规聚丙烯的结构和性能,重点介绍了其生产制备方法,同时综述了无规聚丙烯的分离、表征及应用。     

新型高温缓凝剂WHJ在深井固井中的应用

缓凝剂对于保证水泥浆在高温下的流变性是不可缺少的,但目前国内自主开发的高温缓凝剂使用温度均低于180 ℃。为了确保深井高温条件下固井施工的顺利进行,以含磷化合物为主要原料研制出了高分子油井水泥缓凝剂WHJ。该缓凝剂中含有多种易被水泥颗粒吸附、抑制水泥水化能力强的基团,分子与水泥颗粒之间的作用力大,另外缓凝剂分子量大,在高温下的脱附能力差,高温下缓凝性能优良。现场应用结果表明,缓凝剂WHJ在高温下具有良好的抑制水泥水化的能力,具有广阔的推广应用前景。     

长效抗高温水泥浆在排601区块稠油热采井的应用

新春采油厂排601区块油藏埋深450～600m,为受构造控制的岩性稠油油藏。针对该区块稠油热采井存在的技术难题,根据紧密堆积理论、颗粒级配原理以及低温活性材料复配技术,研制出了由增强料ZQL-1、增强剂ZQJ-1以及其他水泥外加剂组成的抗高温长效固井水泥浆体系。该水泥浆体系在低温下具有流变性好、API失水小、稠化时间可调等特点,水泥石具有抗高温强度衰退性能,该水泥浆在该油田已成功固井7井次,测井结果表明,有效提高了固井质量。     

纳米基隔离液NMS-Ⅰ的实验研究

以纳米材料LC-212为基料,配合化学凝胶堵剂、羧甲基纤维素和重晶石等材料,考虑塔里木油田的现场实际,实验研制了一种新型隔离液体系NMS-Ⅰ。实验结果表明,该隔离液体系密度可调范围大,流变参数符合梯度匹配原则,静态稳定性好,对水基钻井液及低密水泥浆均无絮凝增稠作用,与水泥浆配伍性较好;利用自制的堵漏模拟装置和剪切式实验装置评价其堵漏性能及对第二界面胶结强度的影响,结果表明其堵漏和冲洗功能较强,能有效提高第二界面胶结强度。此外,在实验基础上分析了隔离液的作用机理。研究结果为解决当前固井工程中的一些实际问题提供了一个新的途径。     

高温缓凝剂AMPS-IA的性能及作用机理解释

针对深井固井高温环境下水泥浆稠化时间和抗温性能难以满足现场施工的问题,研制了一种抗高温缓凝剂AMPS-IA,并考察了高温缓凝性能、抗盐性能及它对水泥石抗压强度的影响。通过红外光谱分析,聚合物络合物中最明显的特征在于1405cm-1处吸收峰的出现。在溶液吸收光谱分析中,聚合物络合物中的最大吸收波长的变化代表了-C=O基团上发生了跃迁,-C=O基团的电子云密度降低。根据红外光谱及溶液吸收光谱分析,证实了缓凝剂中的配位体与水泥中的钙离子形成了金属螯合物,通过测试手段证实了AMPS-IA缓凝剂的作用机理。     

新型低密度水泥减轻材料SXJ-1的研制及应用

针对超长封固段低压易漏层顶替压力高、固井风险大、易发生漏失和憋泵等问题,研制了新型低密度水泥减轻材料SXJ-1,并进行了现场应用。利用缩聚反应得到了改性环氧树脂并与活性SiO2、固化剂等复配开发出了新型低密度水泥减轻材料SXJ-1;以SXJ-1为减轻材料,根据紧密堆积理论,通过加入早强材料XC-1及具有水化活性的复合增强材料XE60S,配制出密度为1.3~1.5 kg/L的实心微珠低密度水泥浆,评价了该水泥浆的基本性能,分析了压力与搅拌速度对其密度的影响。结果表明,该水泥浆具有良好的基本性能,随压力及搅拌速度变化其密度也会发生变化,但其变化量在0.03 kg/L以内,且性能无明显变化,具有良好的承压能力及抗剪切性能。电镜扫描试验显示,该水泥浆形成的水泥石结构致密,无明显破碎渗水现象,有利于提高水泥石的综合性能。配制的水泥浆已在胜利油田应用30余井次,全部实现单级固井一次返至井口的目的,合格率达到100%。研究认为,新型低密度水泥减轻材料SXJ-1具有良好的承压能力及抗剪切性能,用其配制的实心微珠低密度水泥浆能够解决超长封固段低压易漏层的固井难题。      

超缓凝水泥浆体系研究与应用

针对常规水泥浆稠化时间、流变性、沉降稳定性无法满足膨胀管固井工艺复杂和施工时间长的问题,采用一种新型缓凝剂（CH88）,优选出了配套的降失水剂（WJ60S）和减阻剂（CUSZ）,设计出了超缓凝水泥浆体系,并对其性能进行了评价。结果表明,在长时间静止情况下,该体系能够保持良好的沉降稳定性,稠化时间达到10 h以上,直角稠化特性明显。现场应用结果表明,该体系浆体性能稳定,施工安全,能够满足膨胀管固井施工要求。     

提高采收率油井水泥基自修复剂的研制

油气井完井之后,由于经历试井、测试和酸化、压裂等作业,使套管和水泥环受到温度、压力等因素大幅度变化的影响,固井水泥环的封隔性能产生破坏,水泥环空产生微间隙和微裂缝,从而形成井下地层流体的窜流通道造成层间封隔失效,这是困扰对油气井的生产的难题之一。解决流体窜流问题的最基本方法是采用成本昂贵的挤水泥大修井修复方法,但成功率较低,同时由于产生微裂缝的原因比较复杂,预防和处理的难度较大。为此,基于溶度积常数理论,开发出新型的水基自修复剂,通过设计合理的实验模拟水泥浆体系,利用X-射线衍射技术研究了其自修复过程遵循循环络合结晶沉淀机理。所研发的水基自修复剂加入水泥浆体系中具有很好的配伍性,加入5%的自修复剂能够明显的修复微裂缝,养护14 d后水泥石的渗透率能够恢复到90%。