浅析临盘油田超细水泥和G级高抗水泥封堵技术
浅析油田开发中超细水泥封堵技术的应用
浅析油田开发中超细水泥封堵技术的应用摘要:超细水泥封堵技术是以超细水泥为主剂,配以多种添加剂复配而成的一种颗粒型、高强度的封堵技术。
通过对堵剂配方、堵剂性能、适应性等的研究,可实现对油水井套管外窜槽的封堵;套管丝扣泄漏、本体腐蚀穿孔而产生漏失的封堵;油井的高出水层或水井不需注水层的封堵。
实验表明,采用超细水泥封堵技术封堵效果好、成功率高G 产生了显著的经济效益。
关键词:超细水泥;封堵;影响因素;试验;应用1引言油田经过多年的高速高效开采后,油水井会暴露出愈来愈多的问题,其中以下几个方面的问题严重影响油、水井的正常生产。
(1)经过多年的注水开发,油层非均质性严重,产液结构极不均匀,大孔道出水严重,某些层段含水接近100%,造成油井含水偏高,而且由于高出水层的干扰,使得低含水层的生产受到影响,油井发挥不出应有的潜力。
(2)地层的非均质性造成注水井大孔道水窜,而且停注困难,造成井下管柱复杂,作业频繁。
(3)固井质量不好或生产、措施等原因导致一、二界面发生水窜,干扰了油层的正常产能,使含水过高,油井不能正常生产。
(4)由于地层水腐蚀等因素造成套管穿孔漏失或套管本身丝扣密封不严发生水窜,使油井不能正常生产、水井不能正常注水。
针对生产中存在的实际问题,开发研制了超细水泥封堵技术。
所谓超细水泥是指粒径在10微米左右更细化了的油井水泥产品,它通过0.15毫米的窄小缝隙的能力可达94.6%,很容易进入到普通水泥不能进入的地层的微缝孔隙和套管微缝泄漏处,提高封堵成功率。
2 超细水泥封堵技术的基本原理2.1 超细水泥的物理性能表1是不同水泥产品的粒度分布及物理性能,从表中可见超细水泥的粒径为普通水泥的粒径的1/5—1/10,而超细水泥的比表面积是普通水泥的2-3倍。
2.2 超细水泥的水化原理超细水泥的最终水化产物与普通油井水泥最终水化产物没有差别,但由于其粒度小,所以其反应活性高,水化程度大大提高,大量水化形成水化硅酸钙C-S-H,同时,水化初期铝酸三钙和铁铝酸四钙形成的钙矾石相凝胶体数量较多,故水化初期产物也大大多于普通水泥。
超细水泥堵漏技术
超细水泥堵漏技术LT1井在二开技术套管一级固井时发生失返性漏失, 造成上部的气层未封固好,套管鞋处承压能力达不到要求.在钻开水泥塞后有气侵气窜现象,为了确保三开施工安全顺利地进行,在三开前采用了超细水泥堵漏, 效果显著。
一、超细水泥堵漏前简况(一)前期施工情况:LT1井二开采用空气钻钻进至设计井深3403.00米,转换钻井液后井下发生垮塌,经处理钻井液后扩划眼至井深3403.00米恢复正常钻进。
钻至井深3425.94米发生溢流,在压井过程中采用逐步提高钻井液密度的方法进行压井施工。
钻井液密度从1.39g/cm3提高至1.52g/cm3(压井未压稳)时井下发生严重漏失,采用桥浆堵漏和继续提高钻井液密度方法压井,在钻井液密度提高至1. 64g/cm3,压井成功。
但因气侵严重,循环除气时钻井液密度逐步提高至 1. 74g/cm3。
井下恢复正常后使用堵漏泥浆钻至井深3543.95m二开中完。
二开中完后,进行下技术套管前的承压堵漏,因各井段地层压力梯度不同,地层承压堵漏难度大。
地层承压堵漏共13次,地层承压能力达到1.86 g/cm3,动态模拟为1.77 g/cm3,满足使用低密度水泥双级固井的需要。
(二)固井施工简况:1.下套管施工情况:下套管时,井队严格按照监督要求和固井设计要求,控制下放速度(套管内下放速度为小于0.3m/s,套管外下放速度为小于0.25m/s),每根灌泥浆,每10根灌满一次。
下套管期间专人坐岗,泥浆返出正常。
2.二开固井管串:管串结构:浮鞋×0.59m+Φ273.05mm套管×21.80m+浮箍×0.27m+Φ273.05mm套管×10.58m+浮箍×0.29m+Φ273.05mm套管×983.23mm+双级箍×1.08m+Φ273.05mm套管×1827.19m+转换短节×0.74m+Φ273.05mm套管×683.44m+双公短节×0.36m+套管悬挂器×0.60m 联入:11.83m 套管下深:3542.00m。
G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析
G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析硫化物是石油中一种常见的有害物质,会对钻井设备和油管造成损坏。
因此,为了延长石油产业的寿命,保护环境和设备,采用G级高抗硫油井水泥作为填充材料非常重要。
但是,在进行实际生产过程中,发现了G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的情况。
这种情况严重影响了施工质量和井壁的质量。
因此,本文旨在分析导致G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因。
首先,G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的主要原因是水泥浆体中添加了过量的添加剂。
在水泥浆体中,通常添加细粉、超细粉、黄原胶、钨酸铵等多种添加剂,这些添加剂的缺陷会导致水泥浆体的稠化性能受到影响。
例如,添加剂中的微粉和超细粉颗粒较多,粒径过小,影响了浆体的稳定性,水泥浆体的流变性能急剧下降,远远低于标准值。
其次,温度变化也是导致G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因之一。
多数情况下,水泥浆体作为填充材料填充到深度较深处,浆体内部温度大,导致填充材料的体积抽缩,从而影响了水泥浆体的稠化性能。
同时,随着温度的变化,水泥浆体的流变性能也会发生改变,这种变化是无法预知的,导致施工难度极大,稠化性能异常也不可避免。
此外,填充材料的PH值和水泥浆体的PH值不同也是导致G 级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因之一。
通常来说,填充材料的PH值会受到水质、气体、溶液浓度等因素的影响,而水泥浆体的PH值则受到其成分和结构的影响。
由于PH值存在较大差异,导致填充材料和水泥浆体在混合过程中产生反应,进而影响其稠化性能。
综上所述,G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因可能是多方面的,需要采取有效的措施来解决。
比如,对添加剂的数量和种类进行科学控制,确保其稳定性、高效性和持久性,加强温度监测和控制,防止在施工过程中水泥浆体变得过热,保证其维持在标准温度范围内,更重要的是,坚持科学、规范、质量第一的原则,加强施工过程中的质量管理,确保施工质量和水泥浆体的稠化性能达标,从而保障钻井设备和油管的安全和稳定运行。
浅谈生产G级HSR油井水泥质量技术控制措施
浅谈生产 G级 H S R 油井水泥质量技术控制措施
张 鹏 飞
( 山西中条 山新型建材有 限公 司 0 4 3 4 0 0 )
中图分类号:T Q I 7 2 文献标识码 :B 文章编号 1 0 0 7 - 6 3 4 4( 2 0 1 7 )0 2 - 0 0 0 6 - 0 2
3 . 3 、生 料 的 制 备
水泥企业讲究两磨一烧 ,为保证 生料入窑的稳定 ,在生料制备过 程中降低 、 稳 定原料磨 得台效 ( 不得随意加减产量 ) ,提升选粉机转速, 使 生料细度 0 . 0 8 a r m> 1 0 %, 生料质量 的稳定是直接影响熟料得煅烧 的关键因素 , 因此在生料配料 、 下料 过程中保证各种人磨物料 下料通畅与稳定和计量 的准确 ,不发 生断料现象 ,确保 人窑生料质量稳定 ,才能符合煅烧要求 。
1 . 1 3 4 . 1 7 4 7 . 8 6 5 . 5 l
4 9 5 0 . 7 l 6 . 2 4 5 2 . 5
摘要 :随着公 司的发展 与普 通水泥市场的白热化 , 公 司加快 了对特种水 泥市场前进 的步伐 ,我公司一条 2 5 0 0吨/ 日新型干法生
产线 , 公 司于 2 0 1 4年开始研制试 生产 G级 HS R油井水泥 , 2 0 1 6年成功的 生产了 G级 HS R油井水泥, 经过近 3年的试生产与摸 索 , 已经初 步掌握 了 G级 H S R 生产质量控制技 术,下面根据公 司的实际生产情 况,总结生产控制技术论述如 下,希望可 以和 同行交流
L o s s S i O 2 Al 2 3 F e 2 o 3 C a 0 Mg O
浅谈生产G级高抗硫酸盐型油井水泥的体会
《水泥技术》2010年第四期发表浅谈生产G级高抗硫酸盐型油井水泥的体会我公司于2005年开始生产G级高抗硫酸盐型油井水泥,经过逐步摸索,不断总结、积累经验,已能稳定的生产符合GB 10238—2005要求的G级高抗硫酸盐型油井水泥,经国家水泥质量监督检验中心、石油工业油井水泥及外加剂质量监督检验中心检测,各项理、化性能良好,与外加剂相容性较好,产品畅销本区与周边省区,2008年,年销量突破7万吨,并受到用户的广泛赞誉。
现就自己在生产G级高抗硫酸盐型油井水泥过程中的配料设计、生料粉磨、熟料煅烧、水泥粉磨及出厂方面的一些体会,做一个总结,与同行共同探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。
一:我公司生产G级高抗硫酸盐型油井水泥的情况简介主机设备情况生料磨:φ3.5×10m中卸式烘干磨回转窑:φ3.2×46m预热器:五级悬浮预热器分解炉:TD炉带N-MFC炉水泥磨:φ3.8×13m开流磨,带HF1400-700辊压机。
原燃材料、熟料化学成分及水泥主要性能与国家标准对比(见表1-表4)表1 原燃材料的化学成分分析%表表表4 我公司油井水泥主要性能与国家标准(GB 10238—2005)对比二:油井水泥在生产过程中的若干注意事项配料设计因GB 10238—2005对G级高抗硫酸盐型油井水泥的化学成分及物理性能有着严格的规定,因此,采用的原燃材料及配料方案必须要满足生产油井水泥的质量要求。
1.选用优质原燃材料。
我公司生产油井水泥熟料时,采用石灰石、型砂、粉煤渣、铁矿粉四组分配料,(见表 1),燃料使用优质烟煤(见表 2)。
其中,石灰石为自备矿山开采,储量丰富,但因石灰石矿构造较复杂,矿石夹层较多,不易剔除,造成石灰石品位较低(钙低镁高),且不稳定,生产普通熟料时,石灰石在进行适度挑选与搭配后,CaO含量能稳定在46.5%左右,MgO的含量在2.7%左右,有时高达3.8%,但生产油井水泥熟料时,我公司石灰石内控指标:CaO含量≥47%,MgO 含量≤2.5%。
#油田常用油井水泥种类和性能要求
油田常用油井水泥的种类和性能要求1 前言油井水泥在我国水泥的分类中归属于特种水泥。
可定义为:油井水泥是应用于油气田各种钻井条件下进行固井、修井、挤注等用途的硅酸盐水泥和非硅酸盐水泥的总称。
包括掺有各种外掺料或外加剂的改性水泥,后者有时被称为特种油井水泥。
通常所指的油井水泥是属于硅酸盐类水泥。
应用于油井的硅酸盐水泥.与应用于建筑、水工、海工、隧道、巷道等用的硅酸盐水泥是不同的。
因为项目施工的性能要求不同.尽管都属硅酸盐水泥体系,但化学组成,矿物组成,也会存在差异,其物理化学性能的测试仪器和测试方法都会存在差异。
2 油井水泥的种类和应用1903年在美国加利福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵油层上部的水层,该油井被称为世界上最早的注水泥井。
到目前为止油井水泥的研究和探索,已有百年的历史。
在这一百年里对油井水泥的研究取得了较为显著的成果。
美国“世界石油”杂志在1999年编纂了“世界主要固井用产品和外加剂汇总”,它包括了世界七大石油公司相关固井用产品和外加剂的最新统计。
其中把基本油井水泥分为了13大类,在这13类油井水泥中,波特兰水泥(我国称为硅酸盐水泥>是世界各油田最为常用的油井水泥,美国APl石油组织根据应用性能的不同,进一步把波特兰水泥分为A级、B级、C级、D级、E级、F级、G级、H级、J级等油井水泥,随着应用中的不断发展和淘汰,目前简化为A级、8级、C级、G级、H级。
高铝水泥主要应用于300℃以上的热采井、地热井固井。
市售低密度水泥主要应用于低压油气井、漏失井等井况的固井。
市售膨胀水泥可改善胶结性能防止油气窜流,提高固井质量。
微细波特兰水泥、微细波特兰水泥和微细高炉矿渣混合物可用于小间隙井、套管微缝的修补、含水井的封堵以及挤水泥作业和修井作业。
高炉矿渣、微细高炉矿渣可用于泥浆转化成水泥浆(MTC >的固井作业。
特种油井水泥的种类直接取决于掺入外掺料和外加剂的用途.并且随着外掺料和外加剂的发展而发展。
超细水泥在高压低渗油田堵水中的应用
下 流 动 度 与 析 水 量 的变 化 、 变 性 、 同添 加 剂 下 水 流 不
泥浆性能 、 温度 对 初 凝 时 间 的 影 响 。 2 室 内实 验 结 果 与 分 析 .
收 稿 日期 :2 O O 2—0 4—1 ;修 回 日期 :2O 0 O2—0 8—2 1
超 细 进 P标
和 实 验 规 范 ” 行 。 测 定 超 细 水 泥 粒 度 、 同水 灰 比 进 不
流动度 (m) 54 2 . 2 . 2 . c 2 . 6 3 75 89
析水 量 ( 1 r) 0 n 0 25 . 49 .
3 . 00
95 .
3 . 67
1 . 55
2. 流 变 性 3
小于 1 0脚 的百 分 数 是 9 % , 进 入 地 层 深 部 的 可 1 其
能 性 成 为现 实 。 当地 层 深 部 水 泥 凝 固后 形 成 深 部 堵 塞 体 , 到 堵 水 作 用 , 时 也 简 化 了堵 水 时 的井 眼 工 起 同
22不 同水 灰 比下 流 动 度 与 析 水量 的 变化 .
维普资讯
8 ・ 4 钻 采 工 艺 2O O 2正
・
超 细 水 泥 在 高 压 低 渗 油 田 堵 水 中 的 应 用
宇 文双峰 , 学 昌 , 治凯 , 明 华 张 沈 刘
( 中原 油 田 分公 司采 油 六 厂 工 程技 术 大 队 )
序 。应 用 超 细 水 泥 进 行 现 场 堵 水 作 业 , 果 很 效 好 [ [l 4 5。 ]
按 A I 准 测 定 超 细 水 泥 在 4 ℃下 的 流 动 度 P标 5 及析 水 量 如 下 表 所 示 。 当 水 灰 比小 于 1 5时 , 水 . 析 量 较 少 , 细 水 泥 具 有 较 强 的稳 定性 。 同时 , 细 水 超 超 泥流动度较高 , 流动 性 能 较 好 , 以满 足 现 场 施 工 的 可
超细水泥封堵工艺技术的完善与应用
2 超细 油 井水 泥性 能
超 细 油 井水 泥 是经 粉 碎 细化 了 的油 井水 泥 , 不 改变 原水 泥 的 化学 成 分 , 物理 性 能 得 到 了改 善 和 其 提高。
21 粒 径 小 .
泥浆 的渗滤性 以减小挤 注压力 , 到堵水 的 目的 。 达
超 细水 泥平 均粒 径 在 4 1 . 内, A IG级 ~1 p m 而 P
间 距 小 , 用 机 械 卡 封 难 以达 到 堵 水 的要 求 , 采 因此 采用 水 泥封堵 是治 理 油井 出水 问题 的主要 手段 。苏 北 工 区 自 2 0 年 以来 应用 超 细 水 泥进 行 油 水 井 封 01
I6方 以下 , . 完全 采用 人工 搅拌 。但 目前 水 泥返 高 以 上 井 段 封堵 的工作 量 日趋增 大 , 堵 施 工 的用 浆 量 封 较 大, 特别 是 水 泥浆 在 2方 以上采 用 常 规 人工 配 制
法 是行 不通 的。
12 封 堵 作 业 用 时 长 , 工 难 度 大 , 险 大 . 施 风
在 20 0 4年 以前 , 堵作 业 时是装 好 井 口后再 挤 封 水 泥 ,但 装 井 口的 时间 较长 ( 大多在 2 — 0分钟 左 03 右 )且 安 装 质 量得 不 到 保 证 , 挤 水 泥施 工 带 来 较 , 给 大 的质量 问题 和安 全 隐患 。
泥进 行 油井 封堵 施 工 4 2井次 , 功 率 9 . 成 05%, 平均 年 增 油 约 3 0 80吨 、 降水 约 1 年 0万方 , 效 增
降耗 效果 显著 , 油 田稳产 、 为 上产 作 出 了突 出的贡 献 。 关 键词 超细 水泥 性 能 封堵 工 艺技术 应用
提高G级高抗硫酸盐油井水泥物理性能的措施
产。油井水泥在施工过程中主要用作钻孔内壁与 膨胀加剧。水泥浆凝固后套管收缩将诱发产生微
钢套管之间的环形密封物,以便把压力大的与压力 间隙,造成井下流体窜流,严重时会影响水泥环的
小的地带隔开,对钻井的成功起着重要的作用。未 胶结质量、声幅测井质量。
来20年世界油气来源的特点是,约有50%的石油产
(3)初稠度高、游离液多或失水大等。浆液变
(4)铁质校正原料使用工业废渣硫酸渣(Fe,0, 含量在45%以上),主要是硫精砂、铜精砂等脱硫生 产硫酸后的废渣。
施工条件的影响因素较多,重点体现在石膏掺量和 比表面积的控制伫1。
(5)合理控制原、燃料的储存量,加大检测力 度,以便合理均化,搭配使用,确保半成品、成品质
(2)碱含量(R,0)。控制熟料中碱的含量,主要 量稳定。原材料化学成分分析见表1。
摘 要:通过对G级高抗硫酸盐(HSR)油井水泥存在的缺陷与不足的分析,采取相应的工业生产措施,包括合理的配料方案、 科学的煅烧方法、有效的磨制措施,得到物理性能优于国家标准的油田固井水泥。 关键词:G级高抗硫酸盐油井水泥;流变性;稠化时间;熟料煅烧 Measures for Improving Physical Properties of G Grade High Sulfate Resistance Oil Well Cement Cheng Haiping,Qin Aiping,Long Jicheng,Li Hui,Huang Yingzi,Tang Ni(Gezhouba Shimen Special Cement Co,,Ltd.,Shi— men,Hunan 415300,China) Abstract:Based on the analysis of the defects and shortcomings of grade G high sulfate resistance(HSR)oil well cement,the COITe-
超细水泥用于油田封堵作业
超细水泥用于油田封堵作业万贵春;陈铁铮;王得金;辛贵芝【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2002(019)001【摘要】G级油井水泥颗粒粒径较大,限制了其在某些特殊作业中的应用.通过调整G级水泥熟料的化学组成和物理性能,生产出一种新型的超细水泥,该超细水泥平均粒径小于5μm,最大不超过10μm,能够渗入到常规水泥达不到的区域.室内对超细水泥浆不同水灰比下流动度与析水量的变化、流变性、不同添加剂加量下水泥浆性能、温度对初凝时间的影响等进行了实验研究,确定了在45C时超细水泥用于堵水作业的最佳配比:水灰比为1.3:1,添加剂加量为2%,此时水泥浆具有较强稳定性和较好流动性,初凝时间约为5h、抗压强度为4.21 MPa.可满足现场注入要求.在大庆油田采油八厂18井进行超细水泥堵水报废作业,获得了成功.【总页数】2页(P21-22)【作者】万贵春;陈铁铮;王得金;辛贵芝【作者单位】大庆油田第八采油厂,黑龙江,大庆;辽河石油管理局曙光采油厂,辽宁,盘锦;大庆油田第八采油厂,黑龙江,大庆;大庆油田第六采油厂,黑龙江,大庆【正文语种】中文【中图分类】TE2【相关文献】1.改进和完善超细水泥封堵技术在油田开发中的应用 [J], 蔡如意;余庆中;杨学文;任红立2.河南油田注水开发后期超细水泥封堵技术的应用研究 [J], 李峰;任玉秀;王洪涛;曾俊;聂立平;王秀兰3.超细水泥封堵技术在河南油田的应用 [J], 刘晓军;邱国锦;彭森;黄云峰;吴永谦4.改进型超细水泥封堵技术在河南油田开发中的应用 [J], 黄云峰;余庆中;蔡如意;魏巍;杨学文;任红立5.超细水泥封堵技术在河南油田开发中的应用 [J], 赵长喜;黄青松;彭虹;谢建军;李丹梅;李四清因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
油井作业中水泥封堵封窜技术分析
油井作业中水泥封堵封窜技术分析发表时间:2020-09-09T15:21:11.457Z 来源:《科学与技术》2020年28卷第9期作者:贾凡飞[导读] 在现今社会和经济不断发展的环境下,在油田井内状况也在发生着极大的变化摘要:在现今社会和经济不断发展的环境下,在油田井内状况也在发生着极大的变化,且对油田施工作业带来了极大的安全隐患,对油田开采造成了极大的影响。
由此,论文主要围绕水泥封堵封窜技术展开了详细认真的分析和探讨。
关键词:水泥封堵封窜技术;油田堵水作业;分层;技术引言就目前来讲,在油田作业过程中,封堵封窜技术是一项十分常用的技术。
该技术在实际运用过程中,由于普通水泥颗粒度比较大,难以将其渗透到大于300μm2的地层内。
所以,在实际封堵封窜过程中,往往需要运用强度较高,且不会对地层造成影响的封堵剂来进行作业。
但总的来讲,在将该技术运用到实际工作中仍然存在不少问题,这就需要不断深入研究和探讨水泥封堵封窜技术,以便更好地开展油田堵水作业,进一步推进油田领域的健康、稳定发展。
一、浅析挤水泥封窜施工作业流程1、试压需测量油井的吸入量,再以其吸入量为依据对封窜水泥浆配方进行确定,并对其需预留高度进行计算。
如果油井吸入量比较大,那么就需要在封窜水泥中加入软桥塞,这样可以有效地避免水泥浆过度漏失,以保证挤压要比挤水泥预估压力大1.2倍,从而确保不会出现漏失现象。
另外,还需使用下封隔器以验证目标层与上井段套漏失现象。
2、试挤使用一定量的清水进行试挤1m3,且其压力必需要比验套压力的80%要小,同时,还需以拭挤的结果为依据计算水泥的使用量。
3、井筒填砂或垫泥浆需使用下填砂管柱对封堵段以下井筒填砂作相应的保护措施,还可以将将注管柱下挤到目标层底界50-100米的范围内,而此时则可以用高密度泥浆进行替换,进而有效挤水泥这一过程中出现稀释的问题,从而致使水泥密度进一步下降,随后再将挤注管柱上提到目标层下方10米左右的位置,并使用清水进行反清洗油井,使泥浆得以洗干净。
水泥封堵新技术分析及应用探讨
一、油田封堵成功率低的主要影响因素1.堵剂自身的因素某油田油藏普遍分布在深度为2500~3000m的地层中,储集层的物性比较差,而且非均质性比较强,以小孔隙、细吼道为主,储集层的孔隙直径分布为1~100um,而平均的吼道直径仅仅为15um。
在该油田目前进行挤封施工作业是主要使用的水泥为G级的油井水泥,水泥的颗粒半径分布在100~150um 之间,这个数值比多数的孔隙吼道的直径都要大。
因此,在实际的挤封作业过程中这样的油井水泥根本不能被挤入地层,但是会对射孔的孔眼形成封堵。
而水泥的滤液在挤水泥的过程中会被挤入到地层中,而水泥大颗粒则会被地层表面过滤,形成一层滤饼,这层滤饼会对挤封作业造成严重的影响,并造成挤封成功率的下降。
在目前的挤封作业过程中,水泥浆的主要配方为G级油井水泥、清水、缓凝剂等物质形成的混合液,但是因为油井井下的环境为高温、高压的环境,而且挤封的施工过程中水灰比非常高,这就造成了水泥浆在施工过程中会产生较大的体积收缩。
2.施工过程控制因素在挤封施工作业过程中,由于水泥浆高水灰比的施工工艺会对挤封的施工质量造成一定的影响,而封堵层出现的串流现象导致水泥石遭受腐蚀液侵蚀的速度增加,这就极大的缩短了油井的有效挤封时间。
3.挤封设计因素(1)设计水泥浆量存在差异。
在挤封施工的设计阶段,通常情况下都会以吸水情况来作为参照设计挤封施工时的水泥浆量,但是在实际的施工过程中发现,地层实际的吸水状况与水泥浆挤封的使用量存在很大的差别。
在挤封设计中采取的以求吸水情况为参照来设计水泥浆量的设计是非常不合理的,在实践中的挤封效果也不明显。
因此,在实际的挤封作业中,要根据油田不同区块地层的实际情况来确定挤封水泥浆量。
(2)编制设计时倾向传统封堵方法。
在传统的油井生产作业过程中,大量的生产实践经验的积累逐渐的形成了传统的封堵方式,这些封堵方式能够将生产作业现场出现的大部分问题进行很好的解决,但是,传统的封堵方法也有其局限性,那就是其对地层的认识不够深入,因此,在面对油井的一些新的问题以及更加复杂的情况时,其挤封的效果以及实际挤封的成功率就会大打折扣,这就要求油田必须要以传统的封堵方式为基础,不断的研发新的封堵技术以及新封堵工艺,这样才能将新技术与传统的封堵方式进行很好的结合。
超细水泥封堵剂研究与应用
( )调 配 实验 为 满 足各 种 井 况 的施 工 要 求 . 3
选 用 多 种 添 加 剂 如 分 散 剂 , 凝 剂 及 早 强 剂 作 了 室 缓
在 实际施 工 中+ 根据 油井 情 况及 施工 要 求 + 要 需 封 堵 剂具 有 不 同性 能 指标 . 因此在 以 超细 水 泥为 主 要 成分 的基 础上 . 还要 选 用 多 种 添 加 剂 , 如分 散 剂 , 膨 胀剂 , 凝 剂及 早强 剂等 确保 施工 的成 功率 . 缓 ( 】 胀性 】膨 水泥 硬 化时 , 积微 量收 缩会 影 响 体 水 泥与套 管 , 地层 之间 的密 封效 果 . 了改善 水 泥和 为 地 层 及套 管 的 粘结 + 加 人 膨胀 剂 使水 泥试 块 有 微 需 膨 胀性 , 对 提 高水 泥 的胶结 力和 胶 结 强 度 都 是极 这 其 必要 的 .超 细 水泥 中加人 膨胀 剂 A 的实验结 果 见
井 等 的 封 堵 . 常 用 的 方 法 是 向 采 油 井 或 注 水 井 特 最
注 : … . d d d 和 表 示 累 积 体 积 含 量 为 l , 0 和 9 0 5 u
的 颗粒 最 大粒 径 : 比表 面 积 为
定 层 段挤 注 水 泥浆 进 行 永 久性 封 堵 或 重新 射 孔 , 来 稳 油控 水 . 高采 收 率 .但 普通 油井水 泥 颗粒 大 . 提 不 能 进 ^微缝 通 道 , 功 率仅 为 3 左 右 .超 细水 泥 成 0 解 决 了这一难题 . 在现 场应用 中成 功率 达 9 . O 超 细水泥 主要 特 点是 粒径 小 , 造浆 率 高 , 体 密 浆 度低 . 透性好 . 6 ~9 渗 在 0 0 C井 下温度 下 . 能够 在较 长 时间 内保持 可 泵性 . 在注 蒸 汽井压 力 条件下 . 且 强
油田套破井化学封堵的难点及对策(全文)
油田套破井化学封堵的难点及对策(全文)油田开发中后期,油水井套管损坏严重。
临盘油田578口套损井中有1/3为套破井,治理工作日益重要。
由于套破井井况复杂,破点表现为穿孔、裂缝或丝扣渗漏等形式多样,封堵难度非常大。
1、套破井分类根据套管漏失的位置,可分为固井水泥返高以上套管的漏失和固井水泥返高以下的套管漏失;根据漏点的漏失量,可分为严重漏失和微漏失;根据漏点所处的井段、地层的沉积环境,分为:大水道以及高泥质等漏点。
2、套破井化学封堵的难点2.1 水泥返高以上的套管漏失漏失点在水泥返高以上,套管外无固井水泥;地层胶结疏松,常有钻井过程中因井壁坍塌造成的空穴;封堵材料难以在套管外迅速堆积,封堵材料的用量大;封堵材料用量难以准确设计,施工中不易提高封堵压力,因而会影响固结强度。
2.2 高泥质含量井段的套管漏失由于水解作用,高泥质含量地层的孔隙中往往存在大量泥质物,这些泥质物也常经过漏点进入井筒,泥质物的大量存在不但曾加了施工的难度,而且由于其与注入的封堵材料混合,大大地降低了封堵材料的固结强度,影响封堵质量。
2.3 套管丝扣漏失施工泵压高,参数不易控制;封堵材料难以进入地层,不能形成足够体积的固结体,封堵质量差;持续高压作用往往使套管受到新的损伤,可能造成卡钻事故。
3、套破井封堵对策3.1 堵剂3.1.1 G级油井水泥封堵技术油井水泥是由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏和助磨剂磨细制成。
与水适量搅和后,形成一定比重浆体,具有合适的密度和凝结时间,较低的稠度,良好的抗沉降性和可泵性。
能自行胶结硬化产生一定的机械强度,具有良好的抗渗性、稳定性和耐腐蚀性。
可对出水层位进行封堵。
适用范围:适用井深2500米以内,渗透率大于100*10-3μm2,吸收量大于400L/min的中高渗透层。
3.1.2 超细水泥封堵技术超细水泥是G级油井水泥的再次粉碎物,具有粒径小(20~50um)、比表面积大(9000cm2/g)、水化速度快,通过0.15mm窄缝能力强的特点。
超细水泥在储气库老井封堵中的研究与应用
超细水泥在储气库老井封堵中的研究与应用超细水泥在储气库老井封堵中的研究与应用随着现代化建设的不断发展,储气库也越来越多的被建造。
由于储气库在储存天然气等气体时需要进行密封管理,但由于常规的封堵方法难以达到预期效果或产生诸多弊端,因此,超细水泥封堵的方法逐渐应用于储气库老井封堵中。
超细水泥具有卓越的物理特性,例如颗粒极细,渗透性能好等,这使得它在封堵储气库老井时具有很高的可靠性。
基于超细水泥封堵方法的研究,以及该方法在储气库实践中的大规模应用,本文对超细水泥在储气库老井封堵中的研究与应用做简要总结。
1. 超细水泥封堵原理超细水泥(Ultra-fine cement,UFC)是通过先进的粉磨技术处理常规水泥,获得颗粒尺寸小于6μm的新型矿物胶凝材料。
在添加适当掺和料和添加剂的情况下,可在干燥状态下与水反应形成高强、耐久性好的水泥石材。
超细水泥在储气库老井封堵中的原理是,大量的超细水泥与水进行混合形成水泥浆,再将水泥浆注入到老井孔内。
超细水泥的颗粒极细,依靠其本身的物理特性,可通过老井钻孔的通道,进入到井孔中进行密封。
在水泥中添加适当的高分子添加剂,能够增加水泥浆的黏稠度和收缩性,从而更好的实现封堵效果。
2. 超细水泥封堵的优势与其他封堵方法相比,超细水泥封堵具有以下优势:(1)具有极细的颗粒,能够更好地渗透进入孔道,实现更完美的封堵效果;(2)不含有害化学成分,对环境无污染;(3)形成的水泥石非常致密,具有较高强度和耐久性,可长时间保持封堵效果;(4)封堵过程具有可控性,可根据需要进行多次封堵,达到更好的封堵效果。
3. 超细水泥封堵在储气库老井中的应用超细水泥封堵方法在储气库老井中的应用已得到了广泛的实践。
在具体应用中,可以根据井丝管孔和井筒之间的存在孔隙度和孔道深度对超细水泥浆进行调配。
通常采用搅拌贮存方式,保证施工现场的作业高效、安全。
超细水泥的水化反应位于几毫米范围内,反应速度较快,一般情况下6小时可以硬度达到90%以上,有效应对了施工缓慢等问题。
G级高抗硫油井水泥浆性能的影响因素分析
G级高抗硫油井水泥浆性能的影响因素分析
于斌;孙超;赵琥;罗宇维;姜经帅;丹美涵
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2017(36)1
【摘要】油井水泥作为固井最主要的材料,其性能直接决定着固井质量的好坏。
选取了四种常用的G级高抗硫油井水泥,分析了水泥的矿物组成、水泥粒径分布、水化热等性能,并研究了其对水泥浆性能的影响。
结果表明:水泥细度和矿物组成是影响水泥浆流变性的主要因素;水泥中铝酸盐矿物含量(C_3A+C_4AF)是影响水泥和外加剂相容性的关键因素;水泥中石膏的种类和含量对稠化时间影响明显。
【总页数】7页(P408-413)
【关键词】油井水泥;稠化;流变
【作者】于斌;孙超;赵琥;罗宇维;姜经帅;丹美涵
【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田化学事业部油田化学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.7
【相关文献】
1.G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析 [J], 顾光伟;姚晓;周兴春;肖丽;王平;王大权
2.高氯型促凝剂与低氯型促凝剂对G级油井水泥浆性能影响的研究 [J], 宋鹤;刘洋;
杨威;唐俊峰;刘翠微;安耀彬;吕伟;宋有胜
3.降低G级高抗硫油井水泥初始稠度的措施 [J], 付明;邹兴芳;张文平;郭贵泷;黄凯因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
油田水泥封堵方案
油田水泥封堵方案1. 简介油田水泥封堵是一种常见的控制井眼透水及井壁塌陷的方法。
它是通过注入特定的水泥浆体,使其充填井眼和井壁中的空隙,形成一个密封层,从而达到防漏、防塌的目的。
本文将介绍油田水泥封堵的流程和步骤,并探讨一些常用的水泥封堵方案。
2. 水泥封堵流程油田水泥封堵主要包括以下几个步骤:2.1 准备工作在进行水泥封堵之前,需要先进行一系列的准备工作。
这包括检查井眼状况,确定需要封堵的位置和范围,清除井眼表面的污物和杂质,保证封堵过程的顺利进行。
2.2 选取水泥配方根据井眼的特点和封堵的要求,选择合适的水泥配方。
常见的水泥配方包括普通水泥、硅酸盐水泥和高强度水泥等。
在选择水泥配方时,需要考虑井眼温度、压力、地层特性等因素。
2.3 准备水泥浆体根据选取的水泥配方,按照一定的比例将水泥粉末和水混合,制备出水泥浆体。
水泥浆体应具有一定的流动性和可压实性,以便能够充分填充井眼和井壁中的空隙。
2.4 注入水泥浆体将准备好的水泥浆体注入井眼中。
注入时,应采取合适的注入速度和注入压力,以确保水泥浆体能够均匀地分布在井眼中,并与井壁形成良好的粘结。
2.5 封堵固化注入水泥浆体后,需要等待一定的时间,让水泥浆体充分固化,形成坚硬的封堵层。
固化时间一般根据水泥配方和井眼条件来确定,可在操作手册中查找相应的参考数据。
2.6 检验封堵效果等待固化时间过后,需要对封堵效果进行检验。
可以通过各种测量手段,如超声波检测、扫描电子显微镜观察等,来评估封堵层的质量和有效性。
如果封堵效果不理想,需要采取进一步的措施进行修复。
3. 常用的水泥封堵方案3.1 单级水泥封堵单级水泥封堵是指在井眼中注入一种水泥浆体,形成一个单一的封堵层。
这种方案适用于井眼中存在单一的透水层或塌陷层的情况。
单级水泥封堵具有操作简单、成本较低的优点,但对封堵层的质量要求较高。
3.2 多级水泥封堵多级水泥封堵是指在井眼中依次注入多种不同配方的水泥浆体,形成多层封堵层。
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浅析临盘油田超细水泥和G级高抗水泥封堵技术
【摘要】水泥浆挤封是最常用的方法。
人们倾向于向地层挤注水泥是因为水泥强度较高,对地层环境适应性强,并且成本较低,施工简便。
因此其应用很难被其它技术完全取代。
由于普通水泥粒度大,挤入深度受到限制,无法渗入较小裂缝和通道中去,因此普通水基水泥浆挤封成功率90%。
【关键词】超细水泥;油井堵水;水泥浆
1.超细水泥及G级高抗油井水泥的特性
我国现行标准(GB10238-88)是国家技术监督局参照美国石油学会“油井水泥材料和试验规范10”(API SPEC.10-86)制定的。
API规范将油井水泥按井深划分A、B、C 、D、E、F、G、H和J九个等级。
其中G级(高抗硫)水泥为使用最广泛的基本油井水泥,适用于0~2440m井深。
目前使用的超细水泥由G 级油井水泥(HSR)再粉碎加工而成。
2.现场应用情况及目前最突出的问题
措施工作量及实施效果。
2000年截止到6月底,我们采用超细水泥封堵油井13井次,一次成功12井次,成功率92.3%,采用普通水泥封堵1井次(S44-1),二次封堵成功。
累计增油4760.1吨。
共创经济效益478。
4 万元。
(其中原层生产井有9口,累计增油1879.1吨;灰封换层井3口,累计增油2881.0吨;长关井7口,累计增油489.5吨;)另外我们采用超细水泥浆及G级高抗油井水泥在7口注水井上进行了14次不同类型的封堵作业。
上半年油井堵水共发生主材费4.56万元,劳务费82.1万元,合计86.7万元(其中长关井共发生费用30万元)。
水井堵水共发生主材费6.58万元,劳务费57.2元,合计63.8万元。
由上述数据可以看到,油井平均单井措施费用为7.29万元,其中作业费为6.91万元,材料费为0.38万元,仅相当于作业费的1/15。
注水井略高一些,单井平均为10.1万元,其中作业费为9.1万元,材料费为0.91万元,仅相当于作业费的1/10。
可见采用超细水泥及G级油井水泥是非常经济的封堵工艺。
3.挤水泥封堵应该重视的几个技术问题
3.1正确理解挤水泥封堵技术原理
挤水泥必须明确:水泥浆流向何处?是否挤入的水泥浆全部留在井眼周围?能否用水泥浆封堵炮眼?如果向控制挤水泥用量?因为我们的封堵属于低压挤
水泥技术,即施工所施加的压力只要使水泥浆在炮眼以及可能存在的孔道和裂缝处脱水形成水泥饼即可。
所以必须从思想上清除水泥浆全部进入地层的错误的挤水泥理论。
这一错误的挤水泥理论导致人们强调水泥浆用量越多越好,最终挤入压力越高越好。
然而实际情况是,挤入水泥浆并不是在地层形成一层均匀摊开的水泥饼,而是水泥瘤(楔入炮眼),当挤水泥压力超过被裂压力时,水泥浆才进入地层裂缝,因此低压挤水泥过程中只有水泥浆滤液进入地层而不是水泥浆全部进入地层。
由于失水量未进行控制,故采用G级高抗油井水泥一次封堵不可能完全封堵所有炮眼。
3.2重视水泥浆流变性设计
水泥浆的流变性是指水泥浆流动及变形的特性,如塑性粘度、动切应力、表观粘度、切力和触变性等都属于流变性。
我们知道剪切力与流速梯度成正比,而粘度不变的液体,称为牛顿液体,若粘度是变化的(函数)则这种流体称为非牛顿流体,一般将液体的流动分为四种流型,即牛顿流型,塑性流型,假塑性流型和膨胀流型。
水泥浆的流型可以塑性流型描述,其流动特性是:当对水泥浆施加的切应力大于某一初始值时,泥浆才开始流动,这一初始值也叫静切应力(简称切力或“凝胶强度”),这时泥浆流动时的粘度随切应力(或流速递度)的增加而减少,当继续增大切应力时,塑性流体的粘度却不再增加,这时的粘度即塑性粘度。
此时水泥浆表现出牛顿流体的特性,即切应力与流速度成正比。
将直线型流变曲线反向延长与切应力轴的交点就是屈服值(动切应力)。
由此可见,水泥浆流变性的两个重要参数是塑粘性度和屈服值。
塑性粘度主要受体种固含量之影响,泥浆中固含量越高则塑性粘度越大,其次因素是固相颗粒的分散度和增粘剂的影响。
水灰比越小,比重越大,则水泥浆动切应力就越大。
其流动性就越差。
所谓触变性即剪切变稀特性。
意思是水泥浆搅拌变稀(切力降低,即静切应力减少,也即用较小的切应力就可使其流动),而静置后变稠的特性(即静切应力切力增大,也即静止一段时间后,要用较大的切应力才能使其流动)。
水泥浆分段挤入工艺的重要理论依据是它具有一定的触变性。
触变性影响因素:表观粘度随流速梯度增大而降低的现象叫剪切稀释,泥浆体系的塑性粘度越低,动切应力越高,则其剪切稀释能力越强,即流能力与成正比。
研究还发现:水泥浆的初始稠度低,即流变性好,其28d抗压强度最高。
超细水泥塑性粘度小,动切力小,具有一定触变性,密度高时触变性较明显。
水泥浆流变性的测量和研究是非常困难的,而流变模式的优选在很大程度上决定了施工参数的选择,它直接影响到固井施工的安全和水泥环的胶接质量。
4.对挤水泥封堵技术的几点建议
(1)超细水泥具有水化速度快、失水低、强度高、抗渗力强等优点。
超细水泥封堵封窜工艺简单有效,费用较低,是低压挤注条件下有效的高强度浅封堵手段,有继续推广应用价值,我们应逐步掌握其适用条件,应继续摸索完善其配套工艺。
建议将这项工艺大规模推广应用。
(2)应加强水泥浆体系的基本研究,应具备起码的实验手段。
能进行水泥浆失水特性、粘度分析、稠化时间及促凝、缓凝剂的研究,建议首先购入高温高压失水仪、湿筛仪、针入度试验器等实验设备。
这些设备不仅能用于水泥浆实验,而且在我厂油改领域有普遍迫切的需求。
(3)油水井套管破损点修复最简单的办法是挤水泥,下步应该研究将破损点定位及描述技术、破损段预处理技术、水泥浆封堵技术这三项关键环节,有效结合起来应用,可有望解决我厂大部分套管破漏点修复问题。
(4)建议采油厂改善水泥施工配套设备,特别是大灰量挤水泥的配灰池搅拌器应该配备。
(5)建议对封漏失井或长井段井或灰量难以控制的井进行施工采用可钻式挤水泥桥塞技术。
对长井段油层封堵应加强水泥浆体系流变性的研究,优化施工工艺,可考虑分段二次挤封方案。
(6)建议改善油井找水技术落后的局面。
目前采用的封隔器找漏、找串及井温找水问题不少,尤其是井温找水。
在细分油水层上误差太大。
建议厂里引进、推广较新的找水技术。
如碳氧比、硼中子等找水技术及声波变密度测井找串技术。
(7)考虑到挤水泥施工工序多、工期长、对井筒要求高,应考虑其技术发展方向之一是朝着简化工序、降低劳动强度及成本的方向发展。
因此有必要在适当的井上引进或试验带封不留或少留塞封堵工艺,同时可采用不留塞工艺开展大斜度井或小井眼井封堵试验攻关。
(8)建议下步开展小粒径水泥选择性堵水的工艺研究和试验。
对我厂的大段合采油井有推广价值。
【参考文献】
[1]中国质量协会.全面质量管理(第二版)[M].北京:中国科学技术出版社,2006.
[2]刁望庆,杨兴隆,宋春霞.谈井下作业施工质量监督[J].石油工业技术监督,2007,(1).
[3]刘玉明.加强质量管理体系提高产品质量[J].中国高新技术企业,2009,(2).。