纤维堵漏低密度水泥浆的室内研究
堵漏纤维水泥浆体系在塔河油田的应用研究
有效 防止 或降低 固井 施 工 时漏 失 ， 保 水 泥 浆返 高 ， 确 提
高 固井质 量 。
１ 堵漏 纤维 的主要特 性
堵漏纤 维是 由加有 抗老 化剂 的有机 聚合 物经热 熔 、 拉丝 、 面涂覆 、 切 等工 序 制 成 的一 种 高 强有 机 聚合 表 短
物单 丝短纤 维 。堵 漏纤 维 的外 观为 切 成 一 定 长度 的 白 色纤维 束 ， 每一束 中有 几 百根 单 丝 纤 维 ， 根单 丝 纤 维 每
（． ＧＰ ） ②耐化学 侵蚀 （ 酸碱 性好 ） ③在 水 中 自分 ３８ ａ ； 抗 ；
散性好 ， 不结 团 ； 与水泥 浆粘结 性好 。 ④
２ 堵 漏原理 分析
４ １ 堵 漏纤维对 水 泥浆失 水 的影 响 ．
加入适 量堵 漏纤 维 的水 泥 浆失 水 量 明显 比基 浆 的 失水 量要小 。在水 泥浆 中加 入适量 堵漏纤 维后 ， 同尺 不 寸乱 向分 布的纤 维Ｌ 可分 布在水 泥颗 粒之 间 ， ３ ］ 减小 水 泥 颗粒 间的空 隙 ， 强滤饼 的致 密程 度 。因此 加入适 量堵 增 漏纤维 后 ， 泥浆 的失水 量 降低 。 水
成 网和不 同级 配 固相颗 粒 的填 充 特 性 。当 加入 堵 漏 纤
维 的水泥 浆进入 漏层 时可形 成“ 网结构 ” 增 加水泥 浆 滤 ， 的流动阻力 ， 借助 于水 泥浆 的水化胶 凝作 用和 未水化 固
相颗 粒 的填 充作用 ， 到堵漏 以提 高地层 承压 能力 的 目 达
的。
作 者简 介 ： 冲 （ ９ ４）男 （ 族 ） 江 苏扬 州 人 ， 理 工 程 师 ， 从事 固井 技 术 工 作 。 王 １ ８一 ， 汉 ， 助 现
浅析低密度水泥浆体系的研究与应用
ｇ
４ Ｏ ３ １ 。 ２ ∞
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原材 料进 行 了适 当的 调 整 ， 核 心 技 术 其 是选 择具 有合 理 颗粒 级 配 的较 低密 度 的 活性 胶 凝 材料 Ｐ Ｗ－３ 增强 水泥 石的抗 Ｚ 来
１０ ２ １０ ２ １０ ２ ３０ １ ３０ １ ３０ １ １ ２ １ ２ １ ２
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１１ ９
２ ３ ６ １ １ ９ １６ ５
１ ９ ５
压 强 度 ， 时 优 选 了分 散 剂 、 失 水 剂 同 降 缓 凝 剂 （ 据 井深 而定 ） 水 泥 外加剂 ， 根 等
４ ３ １０ ∞ ２ １
４ ３ ¨Ｏ ∞ ２ ４ ０ ３ １Ｏ Ｏ ２ １ ４ ３２ ∞ １０ １
１５ ３ １ ２ １ ６ ３ ２
间 ， 现 紧 密 堆 积 和 颗 粒 级 配 ． 而 达 到 实 从
提高 低密 度水泥 强度 的 目的。
强度
．
．
３ 水 Ｂ Ｆ ×
一
９ ℃ ５ 稠 化 时 间 Ｏ Ｏ一
ＭＰ ａ
具有低 密 高 强特 点 的低 密度水 泥 浆 体 系是 根 据 紧密堆 积 和颗 粒 级 配理 论 研
７ ８ ８
１４ ８ ２Ｏ ５ ２４ ４
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布 的充 填性 好 、 比表面 相对 较低 表 面光
低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价
低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价I. 绪论简述低密度水泥浆体系的研究背景和意义，阐述本文的研究目的和意义。
II. 低密度水泥浆体系的制备方法介绍低密度水泥浆体系的主要组成和成分配比，详细描述低密度水泥浆体系的制备步骤，包括原材料的配制、混合和搅拌等过程。
III. 室内性能评价方法介绍低密度水泥浆体系室内性能评价的依据，详细列举低密度水泥浆体系应力应变性能、抗压强度、低温性能、渗透系数、吸水量等多个方面的测试方法。
IV. 实验结果与讨论给出低密度水泥浆体系制备后的实验结果，对比测试不同成分比例的低密度水泥浆的物理性能和力学性能，分析各项性能参数之间的关系，探讨低密度水泥浆体系的组成和制备工艺对其性能的影响。
V. 结论与展望总结低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价研究，强调其在建筑和油田工程领域的应用前景，展望未来低密度水泥浆体系研究的发展方向和重点。
第一章：绪论低密度水泥浆体系是一种新型的建筑材料，其研究和应用具有重要的科学意义和实际价值。
本章旨在阐述低密度水泥浆体系的研究背景和意义，以及本文的研究目的和意义。
1.1 研究背景和意义传统水泥材料因其高密度和高强度而广泛应用于建筑领域，但其制备和使用过程中会对环境造成一定的污染，同时也存在原材料成本高、施工周期长等问题。
针对这些问题，人们开始研究低密度水泥浆体系。
低密度水泥浆体系具有良好的物理和力学性能，重量轻、使用周期短、环保等优点，逐渐开始应用于建筑和油田工程领域。
在石油开采过程中，液态低密度水泥浆作为控制井壁稳定性的主流材料，有效地减少了井壁漏失等问题。
在建筑领域中，低密度水泥浆可以用作填充材料、隔热材料、抗震材料等，提高了建筑结构的安全性和舒适度。
因此，低密度水泥浆体系的研究和应用具有重要的现实意义和科学意义，对于推动建筑材料科学的发展、改善人们的生活质量和保护环境都具有极其重要的价值和意义。
1.2 研究目的和意义本文旨在探究低密度水泥浆体系的制备方法和室内性能评价方法，并深入研究各项性能参数之间的关系。
纤维水泥防漏实验研究
纤维水泥防漏实验研究
何德清;罗云;赵金青;姜昌勇
【期刊名称】《钻井液与完井液》
【年(卷),期】2006(023)003
【摘要】在孔隙型低压地层、渗漏型地层和诱导裂缝性地层固井时,水泥浆低返一直是影响固井质量的一大技术难题.室内实验评价了ZRF防漏增韧纤维水泥浆的常规固井施工性能和防漏性能,分析了其抗渗作用机理及堵漏机理.ZRF防漏增韧纤维材料具有一定辅助降失水功能,可提高水泥浆的沉降稳定性,使游离水降至很少,能够降低水泥石的渗透率和体积收缩率.评价结果表明,ZRF纤维防漏增韧水泥浆可以同时解决固井过程中的水泥浆漏失和改善水泥石脆性的技术难题,能封堵3 mm以下的裂缝性漏失和孔径小于0.45 mm的渗漏性漏失.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】何德清;罗云;赵金青;姜昌勇
【作者单位】河南石油勘探局钻井工程公司,河南,南阳;大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江,大庆;河南石油勘探局工程技术研究院,河南,南阳;塔里木油田分公司,新疆库尔勒
【正文语种】中文
【中图分类】TE256
【相关文献】
1.碳纤维与玄武岩纤维对水泥基材料性能影响的对比实验研究 [J], 丛晓红;赵飞;孙婧;赵文娟
2.纤维水泥浆体系防漏性能评价及作用机制 [J], 华苏东;姚晓;诸华军;张亮
3.新型固井纤维水泥浆增韧防漏 [J],
4.聚丙烯纤维水泥浆体系防漏增韧性能研究与应用 [J], 张成金;冷永红;李美平;李凯;廖晓春
5.纤维防漏增韧水泥浆应用研究 [J], 罗云;樊德友;姜昌勇
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人造微珠低密度水泥浆的研究与应用
人造微珠低密度水泥浆的研究与应用近年来，人造微珠低密度水泥浆逐渐引起人们的关注。
由于其低密度、高强度、防腐蚀及耐高温等优点，得到了广泛的应用。
本文主要介绍人造微珠低密度水泥浆的研究与应用情况。
一、人造微珠低密度水泥浆的组成人造微珠低密度水泥浆主要由水泥、人造微珠和混合材料组成。
其中，水泥是主要的固化剂，人造微珠是浆体的轻质填料，混合材料起到调节浆体含水量，提高流动性的作用。
二、人造微珠低密度水泥浆的制备方法1. 混凝土泵送法将水泥、人造微珠和混合材料按一定比例混合，加入适量的清水，搅拌均匀后将浆料泵送至目标区域，待其凝固后即可得到人造微珠低密度水泥浆。
2. 雾化喷涂法将三种材料混合，经过高速的旋转和喷出之后形成雾状，经过一定时间后在目标区域成型，是一种速度较快、装置简单的制备方法。
三、人造微珠低密度水泥浆的应用1. 海洋油气开采海洋油气开采需要进行岩石固井作业，人造微珠低密度水泥浆可作为海底芯取得固结材料。
2. 防水层加固在建筑工程中，为保证结构的防水性，可使用低密度水泥浆来填充有缝隙的地方，形成防水层，以提高结构的耐久性。
3. 地基沉降补偿在土地沉降严重的地区，为避免建筑物的倾斜和损坏，可使用低密度水泥浆进行灌浆，以补偿地基沉降。
4. 隧道建设在隧道的建设过程中，可使用低密度水泥浆进行钻孔灌浆作业，以加固隧道结构。
四、结论人造微珠低密度水泥浆具有高强度、低密度、防腐蚀以及耐高温等特点，得到了广泛的应用。
其中，主要应用于海洋油气开采、防水层加固、地基沉降补偿以及隧道建设等领域。
随着材料科学研究的不断发展，人造微珠低密度水泥浆的应用前景将会更加广阔。
五、人造微珠低密度水泥浆的优点1. 具有较高强度和韧性，不易破裂或开裂。
2. 低密度，便于搬运和使用，能够降低工作人员的劳动强度。
3. 耐腐蚀，适用于复杂环境，例如海洋油气平台、地下建筑物等。
4. 耐高温，适用于高温环境，例如高温地下隧道、液化天然气(LNG)等。
一种新型超低密度堵漏液的室内研究
一种新型超低密度堵漏液的室内研究摘要：本研究使用一种新型超低密度堵漏液对室内进行了实验研究，测试了在地板和墙壁漏水情况下，使用该堵漏液的效果。
结果表明，使用该堵漏液可有效地防止水流继续渗漏，有助于减小水灾损失。
关键词：新型超低密度堵漏液；室内；漏水。
引言：室内漏水是一件十分烦心的事情，它不仅会影响住户的正常生活，还会给室内装修带来损失。
因此，研究一种能够快速有效地堵漏的方法具有很高的实用价值。
而超低密度堵漏液具有缓解室内漏水损失的潜力，因此本文将对其进行研究。
方法：本实验使用了一种新型超低密度堵漏液进行室内实验测试。
为了测试其效果，我们在实验室建造了一间模拟室内房间。
这个模拟房间内设有地板和墙壁两处漏水点，我们使用该堵漏液进行了实验。
结果：实验结果表明，在地板漏水情况下，使用超低密度堵漏液能够快速地停住水流。
我们通过测量，发现使用堵漏液后，漏水情况得到了明显改善，水流在短时间内便停止了。
而在墙壁漏水情况下，将堵漏液注入墙壁中的裂缝后，也能够有效地堵住漏洞，从而防止水流继续渗漏。
讨论：该超低密度堵漏液具有快速有效地堵漏能力，可以防止室内漏水带来的损失。
虽然该堵漏液使用便捷，但并非适用于所有情况。
比如，如果漏水处是大面积漏水的情况，可能需要使用其他更为专业的堵漏方法。
结论：本文使用新型超低密度堵漏液对室内进行了实验研究。
结果表明，在地板和墙壁漏水情况下，使用该堵漏液可有效地防止水流继续渗漏，有助于减小水灾损失。
这种堵漏液使用方便，是一种适用于室内漏水的有效方法。
进一步分析：与传统的堵漏方法相比，使用超低密度堵漏液的优势在于其使用方便、速度快，成本较低。
传统的堵漏方法需要拆除装修结构，找到漏水点进行维修，这样会造成不必要的麻烦和高昂的维修费用。
而超低密度堵漏液则可以直接注入漏水点，快速停止水流。
同时，该堵漏液颜色奇特，可以在漏水点形成明显的颜色标记，方便使用者更快地找到漏水位置。
然而，该堵漏液也存在缺陷。
新型复合纤维堵漏水泥浆体系的研究与应用
不 同尺寸 的 纤维 自身 具有 搭桥 成 网作 用 ，配合 不 同级 配 固相 颗粒 的填 充特性 ，形 成纤维 堵漏水 泥浆体 系 。 １ ． １“ 架桥 ”作用 当桥接 堵漏 材 料通 过漏 失通 道 时 ，首 先 在其 凹凸不平 的 表面 及狭 窄部 位 （ 喉道 ）产生 挂阻 “ 架桥” ，形成 桥堵 的基 本 “ 骨架 ” 。研 究表 明 ，利用不 同长 度尺 寸 的纤 维进 行组 合来 形 成桥 堵骨 架可 以封堵 较大 开 度 的漏 失 通道 ，增 加形成 桥堵 的机会 。
２ ． ２ 水 泥石 强度性 能 实 验研 究 了复 合纤 维对 水泥 石 强度和 收缩 率 的影 响 ，实验 结果 显 示 ，水泥浆 中加入 复合 纤维后 ，水泥 石抗压 强度与基 浆相 比有所 降 低 ，
存 在 两 套 压力 系 统 （ 上部 １ ８ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ０ ｍ压力系数 ｏ ． ７ ～ ０ ． ８ ， 下 部 ２ ８ ０ ０ ｍ 以下 压 力 系 数 为 １ ． ３ ０ ～ １ ． ５ ０ ） ，而 且 要 求 固 井 时 水泥 浆 返 出地 面 ，造 成封 固段 较长 （ ２ １ ０ ０ ～ ３ ２ ０ ０ ｍ ） ，采 用常 规 的水 泥浆 体 系和 固井 工 艺措施 ，固井 时容 易出现 井漏 ，或上漏 下窜 的情况 ，影 响固井 质量 ， 固井 质量 差 。
纤 维加 入对 水泥 浆 的稠化 时 间基本 上 没有 影响 ，纤 维本 身是 一种 惰 性材 料 ，不 参与 水泥的 水化反应 ，不会 影响水 泥浆 的水化 反应 速度 。 纤 维将 会使 水泥 浆 的稠 度明 显增 加 。主要 因为 ：加 入纤 维使 水泥 浆体 系中 的分散 相 比例有 所 减少 ，降 低 了水泥 浆 中的游 离水 含量 ，摩 擦阻 力 增大 ，所 以表 现为 稠度 增加 。 因此 ，水泥 浆 中堵 漏纤 维的加 量 控制 在２ ％左右 。
低密度高强度水泥浆体系研究与应用
低密度高强度水泥浆体系研究与应用首先，低密度高强度水泥浆体系的研究是多学科交叉的工作。
在研究过程中，需要从水泥化学、流变学、材料学等多个学科角度进行分析。
通过深入研究各种水泥材料的化学反应、流变性质以及形成高强度水泥浆的机理，可以找到制备低密度高强度水泥浆的有效方法。
其次，在低密度高强度水泥浆体系的应用方面，主要包括石油钻井和水泥固井。
在石油钻井中，低密度高强度水泥浆可以用于井口衬套、井眼质量改进等方面，提高整体钻井效率。
在水泥固井中，低密度高强度水泥浆可以用于井下充填、固井补偿等方面，增强固井效果，减少固井质量问题的发生。
另外，低密度高强度水泥浆体系还可以应用于其他领域，如建筑工程中的轻质混凝土制备。
通过将低密度高强度水泥浆与适当的骨料混合，可以制备出轻质混凝土，具有重量轻、强度高、耐久性好的优点，在建筑物的结构设计和施工中具有重要的作用。
在低密度高强度水泥浆体系的研究和应用中，还存在一些问题需要解决。
首先，需要深入研究低密度高强度水泥浆的制备工艺和配方设计，以提高低密度高强度水泥浆的性能和适应性。
其次，需要研究低密度高强度水泥浆在特殊环境下的稳定性和流变性能，以保证其在实际应用中的可靠性和稳定性。
最后，还需要进一步探索低密度高强度水泥浆的应用领域，拓宽其在其他领域的应用前景。
总的来说，低密度高强度水泥浆体系是一种具有重要研究和应用价值的新型水泥浆体系。
通过深入研究其制备工艺和配方设计，并探索其在不同领域的应用前景，可以进一步提高其性能和适应性，为相关行业提供更
好的解决方案。
同时，还需要加强学术研究和工程实践的结合，推动低密度高强度水泥浆体系的研究和应用工作的发展。
低密度水泥浆固井技术研究
低密度水泥浆固井技术研究作者：杨吕超蒲超幸鑫席旦来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第07期摘要：采用常规密度水泥浆封固低压地层容易产生漏失，固井质量差且伤害储层，因此笔者利用紧密堆积理论、颗粒级配技术以及正交试验配制一种低密度水泥浆。
室内实验结果表明：优选出的微珠低密度水泥浆综合性能良好，密度为1.40g/cm3，API失水量低于33mL，48h水泥石强度达到11.4MPa，上下密度变化值低于0.003g/cm3，沉降稳定性好。
通过总结完工的低压易漏井，开展了前置低密度钻井液、双级注水泥等其他防漏固井技术研究，有助于提高顶替效率和固井质量。
关键词：低密度水泥浆；水泥浆性能；颗粒级配；易漏固井1 颗粒级配技术研究1.1 紧密堆积理论水泥干混物的堆积体积百分比（PVF）是衡量颗粒之间达到给定密实状态时的相容能力。
PVF实际就是堆积密度与比重（绝对密度）的比值。
根据冯克满[1]等人对紧密堆积的研究，等径的小球按正六角形堆积时PVF可达0.74，而同种小球任意堆积的PVF是0.64。
当体系由不同粒度的颗粒组成，即粒度小的颗粒填入粒度大的颗粒之间的空隙时，拥有更高的PVF，水泥浆性能也更好。
这就是紧密堆积理论中颗粒级配的原理，如图1所示。
研制低密度水泥浆体系就是利用PVF最大化原理，通过加入减轻剂和不同粒径外加料进行颗粒级配，提高体系的堆积率，降低孔隙度和渗透率，增加浆体内的固相颗粒并提高水泥石的抗压能力，达到降低水泥浆体系密度和提高综合性能的目的。
1.2 颗粒级配模型颗粒级配技术是紧密堆积理论的重要应用，粗细集料的级配与充填减少集料的孔隙率，使堆积更紧密，改善其界面结合，减少水泥石形成孔洞。
根据冯克满等人对粒度级配的研究，在粒度大的小球（半径r1）中，引入次级粒度的小球（半径r2）进行级配。
每4个1级粒度小球构成1个空隙空间，这其中能填入的最大次级颗粒同时与4个大球相切，如图2（a）所示。
国产微珠超低密度水泥浆研究
摘要
目前固井现场解决油气井漏失问题大致有分级注水泥工艺和降低水泥浆密度两种方法。前者施工程序复杂，需延长钻机作业时间和建井周期，成本较高，故目前现场多采用后者。此法能有效地保护油气储集层、提高单井产能，在解决低压易漏失层固井复杂问题中具有显著的优势。常见的低密度水泥浆是以粉煤灰、普通漂珠、国外3M公司生产的空心玻璃微珠为主要减轻材料，其不足之处是粉煤灰自身密度较高，作为减轻剂降低水泥浆密度能力有限，普通漂珠抗压能力太差，地面配制的水泥浆密度与井下水泥浆的真实密度不一致，在较高压力下，随着漂珠破碎率的增加，井下真实密度相对远高于地面密度，这就意味着该漂珠在制作超低密度水泥浆时有一定的压力局限性，而国外3M公司生产的空心玻璃微珠成本太高，另外泡沫水泥浆体系设备投资昂贵，配制工艺复杂。所以有必要优选出一种国产高性能空心玻璃微珠用于配制超低密度水泥浆。
本文通过国产空心玻璃微珠抗压性能测试，对比3M公司同类型微珠的抗压性能，证明了国产空心玻璃微珠T40、T60和Y12000分别满足作为配制出适合低温（井底静止温度为49℃的井况）、中温（井底静止温度为89℃的井况）、高温（井底静止温度为159℃的井况）地面密度和井下真实密度基本一致的超低密度水泥浆的减轻剂的条件。并根据紧密堆积理论和颗粒大小级配技术设计了国产微珠—微硅复合超低密度水泥浆固相体系，通过正交试验优选了各外加剂的加量，从而获得了超低密度水泥浆体系。其中，低温水泥浆密度小于1.02g/cm3，中温水泥浆密度小于1.11g/cm3，高温水泥浆密度小于1.20g/cm3，且浆体稳定性好、早期抗压强度增长快、失水易控制、稠化时间可调。
通过室内实验证明了能采用国产空心玻璃微珠代替国外的同类型产品作为超低密度水泥浆的减轻剂，以及国产微珠超低密度水泥浆体系的现场运用可行性，从而为现场固井采用该水泥浆体系提供了理论和数据支撑。
低密度水泥浆室内分析及现场应用
78一、漂珠低密度水泥浆性能影响因素1.搅拌速度对密度的影响选用不同细度的漂珠,细度分别为60目、100目、200目,搅拌速度分别为2000～14000r/min,为了能充分打碎漂珠,让水泥浆密度更加均匀,搅拌时间为120s,经过研究发现：（1）随搅拌速度的增大,漂珠低密度水泥浆密度增大。
原因是在搅拌器的高速搅拌下,较大颗粒的漂珠被浆叶打碎,漂珠所占体积相对减小,水泥颗粒更加密实,漂珠的比表面积增大,从而导致低密度水泥浆密度增大。
（2）随搅拌速度的增大,水泥浆流动性变差。
因为漂珠被打碎,固相颗粒的比表面积相对增大,吸水量增大,从而导致水泥浆体逐渐变稠。
（3）搅拌速度低于4000r/min时,水泥浆密度受转速影响较小,密度变化在0.02g/cm3以内;在4000～12000r/min时,密度波动较大,达0.33g/cm3; 大于12000r/min 时,密度波动较小,在0.025g/cm3以内。
（4）在相同的搅拌速度下,漂珠粒径越大,加量越大,水泥浆密度增加量越大,反之水泥浆密度增加幅度就越小。
（5）搅拌速度对漂珠低密度水泥浆密度影响很大,因此,严格控制漂珠低密度水泥浆的搅拌速度，搅拌速度控制在4000r/ min以内。
2.压力对密度的影响用低于4000r/ min的速度搅拌漂珠低密度水泥浆,测量常压下密度，放置高温高压稠化仪内加热、加至预定压力,稳定压力2小时,卸压后取出水泥浆进行测量密度值，实验表明:（1）随着压力增大,漂珠水泥浆密度也增大。
这是因为随着压力增加,部分漂珠被压碎,水泥浆密度增加。
压力小于30MPa,密度变化可控制在0.03g/cm3以内；压力大于60MPa时密度增大幅度更加明显;当达到90MPa时,水泥浆密度增幅达0. 30g/cm3以上;（2）漂珠加量越大,密度越低,其承压能力越差;（3）漂珠细度越细,其承压能力越强,在现场施工中,建议使用细度小于100目的漂珠,以提高漂珠低密度水泥浆的承载能力,确保证浆体的稳定性。
一种纤维堵漏水泥浆体系研究
一种纤维堵漏水泥浆体系研究随着东胜气田勘探开发的不断深入，下部地层天然气储量展示出了良好的开发前景。
但东胜气田中元古界诱导缝和高导缝交错发育，钻、固井过程中极易发生漏失。
本文通过研究东胜气田易漏目的层段漏失通道形态特征，有针对性优选纤维、水泥浆添加剂，研发了一种适用于东胜气田的易漏目的层段固井的纤维堵漏水泥浆体系。
一、易漏目的层段漏失通道形态特征东胜气田易漏目的层位主要为山西组、太原组、下古生界奥陶系马家沟组、中元古界。
目的层段漏失主要集中在J30井区，该区侏罗系、三叠系、二叠系和中元古地层裂缝发育，易发生井漏、钻具放空、钻速加快等现象。
钻孔取心结果证实东胜气田上古生界发育一定程度的构造裂缝，以高角度缝为主。
储层微裂缝主要发育两种类型：（1）非构造成因的粒间缝、粒内缝，此类缝主要分布于岩石颗粒边缘之间、颗粒内，这是颗粒机械碎裂产生的微裂隙，含量少，连通性差；（2）构造成因形成的微裂缝，多切穿岩石颗粒，部分微裂缝切穿于泥质杂基中。
微构造裂缝视宽度一般在 0.05～2mm之间。
元古界与古生界交界地层受沉积环境影响大，存在构造裂缝与不整合破碎地层，中元古界诱导缝和高导缝交错发育，钻井可能出现较严重漏失。
二、纤维堵漏水泥浆研发1纤维水泥浆堵漏机理纤维是一种惰性材料，化学性能稳定，在高速搅拌作用下均匀分散在水泥浆中。
通过地层漏失通道时，纤维在开口处形成网状结构，形成封堵漏失通道的基本骨架，水泥浆中的粗颗粒在通过网状结构时“架桥”，使得漏失通道由大变小，由小变微，同时纤维与水泥固相颗粒相互作用在压差下形成致密滤饼，从而完全消除井漏。
图2-1 常规水泥浆堵漏原理 图2-2 纤维水泥浆堵漏原理2 纤维堵漏水泥浆研发2.1 基浆配方油井G 级水泥100％+漂珠3%+降失水剂2.5%+锁水防窜剂1%+膨胀剂1.5%+缓凝剂0.2%+减阻剂0.6%+水41%。
2.2 纤维加量对水泥浆流动性能的影响在基浆配方中加入不同量不同尺寸的纤维，配制成1.90g/cm³纤维水泥浆。
低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价
从表 １可看 出 ， 水泥 浆 密 度 随分 散 剂 Ｕ Ｚ加 Ｓ
量增加 变化不大 。随着分散剂 Ｕ Ｚ加量 增加 ， Ｓ ｎ减
物 ， 业品。 工 ２ 低 密 度水泥 浆体 系最佳 配方 的确 定
从表 ３可看 出 ， 随着 降失水 剂加 量增加 ， 泥 水
浆体 ３ ｉ ０ｍ ｎ和 Ａ Ｉ 水量先减少再 趋于稳 定。 Ｐ失 降失水剂加量 以 １７％为宜。 ．
根据 上述 试验 ， 到了水 泥浆最 佳 配方 ， 得 其水 泥浆密 度为 １４０ｇｃ ．３ ／ ｍ 。
３ 水 泥浆体 系的性能评 价 ３ １ 增 压稠化 性 能 ．
水泥浆 体 系进行增 压稠 化试 验 ， 果见 图 １ 结 。
Ｕ
表 ２ 早 强剂 Ｃ Ａ一１加量对 水 泥浆抗 压 Ｓ
∞ ＼
强度 的影 响
暖
时间 ／ ｉ ｍｎ
图 １ 水 泥浆增 压稠化 曲线
从 图 １可 看 出 ， 始 电 压 为 １４ 初 始 稠 初 ．８Ｖ，
度 ６Ｂ ； Ｃ 当电压为 ７ Ｖ时， 水泥浆的稠度为２ Ｂ ， ７ Ｃ
见表 ６ 。
（ ） 固 比的设 定 直接 影 响水 泥浆 性 能 ， １水 根 据综合 考虑 ， 固 比设 为 ０６ １ 水 ．： 。 （） ２ 确定 了低 密度 水 泥浆 体 系最 佳 配 方 ， 当 电压 为 ７Ｖ时 ， 水泥浆 体 系 的稠度 为 ２ Ｃ， 该 ７Ｂ 稠 化时 间 为 １０ｍｉ（ 化 时 间较 短 ） 流 动 指 数 ｎ ７ ｎ 稠 ，
０． ４ ０
低密度水泥浆在油田堵漏中的应用
低密度水泥浆在油田堵漏中的应用研究区域二叠系地层当量密度为1.10～1.15g/cm3，钻进时钻井液密度为1.20～1.30g/cm3，裂缝、孔洞发育，承压能力不足，钻井过程中易漏、易塌，存在掉块现象。
采用常规钻井液材料进行堵漏效果不理想，承压不够，大部分井往往在后期固井时再次发生漏失（部分井在下套管过程中已发生漏失，或开泵循环期间发生漏失），井口失返，不能建立循环，造成水泥浆返高不够，满足不了固井要求。
若直接固井则不得不降低施工排量，难以满足设计要求，不能有效提高顶替效率，且因二叠系漏失，水泥浆返高不够，漏层以上井段无水泥，需进行挤水泥作业补救，对后期试、采作业造成影响。
因此，优选了粉煤灰低密度堵漏水泥浆体系，应用于多口井二叠系堵漏，扫塞后承压效果提高，为后期固井提供有利条件，质量明显提升。
标签：钻井液；固井；水泥浆体系；施工作为油田的重要勘探开发区块之一，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，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/cm3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。
1 粉煤灰低密度堵漏水泥浆体系的筛选1.1 粉煤灰低密度水泥浆设计二叠系深度4800m 左右，地温梯度1.95℃/100m（经验值），地表温度10.6℃（年平均），设计钻井液密度1.30g/cm3左右，通过地温梯度和压力公式计算及现场实测数据综合分析得出实验条件为95℃、60MPa。
设计选用密度 1.60～1.65g/cm3（粉煤灰+微硅）低密度水泥浆进行堵漏，有效控制水泥石48h抗压强度6～8MPa，能满足堵漏后下步施工作业承压要求，也可防止水泥石强度过高而扫出新井眼；失水控制在150mL以内，确保水泥浆能挤入漏失层位；流动度20～24cm，以便于现场混配及泵注，稠化时间控制在300～360min。
45、新疆钻研院]低密度堵漏水泥浆技术
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低密度堵漏水泥浆技术柳建齐静苏洪生张兴国（新疆石油管理局钻井工艺研究院）【摘要】新疆油田近年来所钻的地层多为低压易漏的裂缝性地层，虽然在固井前采取了憋压堵漏提高地层承压能力和用低密度水泥固井的技术措施，但在部分井的固井施工过程中仍然存在一定程度的漏失现象，为此，研制了具备自堵漏能力的低密度堵漏水泥浆体系，并在新疆油田八区、车排子等区块进行了60余口井的应用，取得了良好的应用效果，从而为解决类似井眼固井井漏的问题提供了一种新的技术手段。
【关键词】低密度低压易漏堵漏水泥石抗折强度八区、车排子、百21井区是新疆油田近几年的重点开发区块，属低压裂缝性油藏，安全压力窗口窄，在开发初期的固井过程中漏失就比较严重，加上近几年的注水开发，其地层压力系统更加复杂，固井施工的难度更大，主要表现在如下三个方面：（1）安全压力窗口窄，泥浆密度1.35 g/cm3溢流、1.38 g/cm3失返，平衡注水泥困难；（2）井径极不规则，φ215.9mm井眼，井眼直径最大可达310mm，提高顶替效率困难；（3）封固段长，大多在1000m左右，最长达1600余米。
虽然通过固井前憋压堵漏提高地层承压能力和使用低密度水泥固井降低井筒液柱压力的技术措施在一定程度上解决了上述区块平衡注水泥困难的问题，但是，在微裂缝发育井和断层井的固井施工过程中仍存在一定程度的漏失现象，严重影响了该类井眼的固井质量。
我院研制了具备自堵漏能力的低密度堵漏水泥浆体系，并在上述区块进行了60余口井的应用，取得了良好的应用效果，从而为解决类似井眼固井井漏的问题提供了一种新的技术手段。
1 室内实验1.1 堵漏剂对流变性的影响表1是堵漏剂对体系流变性的影响，可以看出，加入堵漏剂后，由于堵漏剂在浆体内呈针状均匀分散，形成了较强的网状结构，因此，浆体的触变性更强，更利于堵漏，但是，其流动能力出现了轻微的下降，为此，需根据情况确定其合适加量，以兼顾堵漏能力和流动能力。
表1 堵漏剂加量对水泥浆流变性能的影响1.2 堵漏剂对水泥石性能的影响表2 堵漏剂加量对水泥石强度的影响从表2可以看出，堵漏剂的加入可在一定程度上提高体系的抗压强度和抗折强度，但抗压强度和抗折强度并不随堵漏剂加量的增加而单调增加，存在最佳的加量范围。
低密度水泥浆体系的研究与应用
85℃ 0.1MP a 24h
17.3 17.1 16.8 16.2
一、室 内 研 究
从表中数据可以看出，通过早强剂B和缓凝剂C加量的调节 可以获得范围较大的稠化时间和较高的强度，符合设计指标， 能够满足固井施工要求。 综合以上性能，优选出一组最佳方案： G级＋10％漂珠＋1.8%A+1.5%B+0.1-0.2%C
一、室 内 研 究
表4
序 号
1 2 3 4 5 6
降失水低密度水泥浆稠化时间、抗压强度数据表
外加剂加量％
漂珠 加量 ％
10 10 10 10 10 12
A
1. 8 1. 8 1. 8 1. 8 1. 8 1. 8
B
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
C
0 0.1 0.15 0.18 0.2 0.18
2、乾安地区
乾安地区的地层更为复杂，因此是低密度体系的研究重点，根 据乾安地区的地层特点以及现场固井施工要求设计了以下的性能指 标： 密 度：1.50－1.65g/cm3 流动度：220－240mm 稠化时间：90－150min（70－75℃，30min，35MPa） 失水量:<100ml(45℃,30min,7MPa) 抗压强度：＞14MPa（24h、0.1MPa、85℃） 以设计的水泥浆性能指标为依据，进行了各项性能的优选试验。
水灰 比
0.55 0.55 0.55 0.540 240 240
密度 g/cm
3
稠化时间min
抗压强度MPa
条件
用时
88 92
条件
强度
17 16.9
1.62 1.92 1.61 1.62 1.62 1.62 75℃ 30min 7MPa
低密度水泥浆的长期评价：室内研究和油田应用
１引言
低密 度 固井水 泥浆 被 用来 降低 松 软地 层 的流体 静压 力和 封 固 易漏层 。具有 代表 性 的低密 度水 泥
浆是加 水稀 释 的水 泥浆 、泡 沫 水泥 浆和 空 心微珠 水泥 浆 。加水 稀 释 的水 泥浆 降低 密 度是 有 限的 ，密
度 能接近 １． １５磅／ 加仑 。水 泥浆 回落现 象经 常发 生 ，并且 水泥 石 顶端 在地 面 以下 数 百英尺 处 ，这 是 因为即 使保持 全 循环 到井 口和 发现 返 出水 泥浆 ，地 层 也不 能承 受 由加 水稀 释 水泥浆 引起 的静液柱压
力 。这 时水 中的硫 化物 就会 腐 蚀未 胶 结 的套 管 。
尽 管 多级注 水 泥 的成 功是 有 限 的，加水 稀释 的水 泥浆 却 能被 用来 进 行 多级 固井 施工 。分级 工具
下入失败会导致修补作业 ，例如射孔和挤水泥作业 。另外 ，分级工具考虑漏失点，不适宜用来进行
长期 封 固。
的组 成 。
当前研 究 的 目的是 完 成室 内实 验 ，评价 低 密度 水泥浆 在 沙特 阿 拉伯 油 田的应 用 潜 力 ，将 低密度 水泥 浆运 用 到油 田，并 且根 据油 田数 据 评价 施工 方法讯
能源科 学进展
Ｅ
…
ｋ
ｆ
Ａ
其中：
Ｅ ＝搅 拌 能量 （ 焦 ） 千 Ｍ ＝水 泥浆 质 量 （ 克 ） 千
ｋ ． ×ｌ 米 秒 （ 验 常数 ） ＝６ １ Ｏ ／ 经 ６ ＝角速度 （ ０ 弧度 ／ ） 秒
ｔ ＝搅 拌时 间 （ ） 秒
Ｖ ＝水泥 浆 体积 （ 。 米 ‘ ） 搅 拌后将 水 泥浆 放 入 一个压 力为 ２ ０ ｐ ｉ的稠度 仪 中 。水 泥 浆放 置 在 高压环 境 下 的 目的是为 了 ５０ ｓ
纤维水泥堵漏性能评价研究_邹建龙
文章编号:1001-5620(2007)02-0042-03纤维水泥堵漏性能评价研究邹建龙 屈建省 吕光明 朱海金 张清玉(中国石油集团工程技术研究院,天津塘沽)摘要 水泥浆漏失低返一直是影响固井质量的技术难题,使用纤维水泥是解决这个问题的有效方法,而目前缺少对纤维水泥堵漏性能进行评价的试验装置和评价方法。
以水泥浆高温高压失水仪为基础建立了水泥浆堵漏试验装置,该装置可以进行渗透性和裂缝性地层堵漏模拟试验,具有用浆量少、操作方便、可以加热等特点。
通过参考钻井用桥接堵漏材料室内试验方法,结合A PI 水泥浆性能测试规范,制定了水泥浆堵漏性能评价方法。
利用该方法对BCE -200S 纤维水泥浆堵漏性能进行了评价,结果表明,纤维材料在助防漏剂的协助下可以对1mm 孔隙或1mm 缝隙模块实现迅速封堵,漏失量小于50mL ,承压能力达到3.5M Pa 以上。
关键词 固井 漏失 堵漏装置 评价 纤维水泥中图分类号:T E256.6文献标识码:A水泥浆漏失低返是国内外油田普遍存在且尚未完全解决的技术难题之一,在多压力层系、长封固段和低压易漏地层的固井施工中尤为突出。
在水泥浆中加入适宜的纤维材料,可以使水泥浆具有堵漏功能,有助于提高薄弱地层的承压能力,是解决水泥浆漏失低返难题的有效方法,近年来在国内外有少量报道[1-2]。
目前国内油田逐渐认可了纤维水泥浆的防漏堵漏能力,但是缺乏对水泥浆堵漏性能进行定量评价的试验装置和相应的评价方法。
以水泥浆高温高压失水仪为基础,改造出了水泥浆堵漏试验装置,制定了相应的堵漏评价方法,并对BCE -200S 纤维水泥浆进行了堵漏性能评价。
1 堵漏试验装置及评价方法1.1 水泥浆堵漏试验装置API 钻井用桥接堵漏材料试验装置已应用得较为广泛。
但是用该装置进行水泥浆堵漏性能测试时,存在较大的缺陷:1)试验用浆量大,需4000m L,而按API 规范,实验室常用的水泥混合装置一次只能制备约600m L 水泥浆。
低密度高强度水泥浆体系试验与应用
低密度高强度水泥浆体系试验与应用作者简介：王艳青，男，河北省景县，大学本科，工程师，专业方向：石油工程。
摘要：针对地质特点使用A级常规密度水泥浆固井极易发生漏失，使用现有的普通低密度水泥浆固井而又难以保证封固质量，针对微珠低密度水泥易分层、失水量大、强度低等缺点，研发应用ZJ102低密度高强度水泥浆体系，以提高固井质量。
1低密度高强度水泥浆体系优选试验为了探索ZJ102低密度水泥浆体系的最佳方案，选用正交试验法，对同一水泥浆密度条件下，不同外加剂加量时的水泥浆性能进行试验对比，结果见表1—表4。
表1 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.50g/cm3）表2 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.55g/cm 3）表3 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.60g/cm 3）表4 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.65g/cm 3）从实验结果对比可以看出，在同一实验密度条件下，ZJ102的加量越高，获得的水泥浆失水量越小、抗压强度越高，但流动度变差；在ZJ102加量不变的情况下，水泥浆密度越高，同样也是失水量越小、抗压强度越高，流动度变差；在加量7%时，各种密度下水泥浆的失水量较为理想、强度较高，流动度适中，可以满足现场要求。
水泥浆的稠化时间可以根据施工需要进行调节。
2稳定性实验以密度为1.60 g/cm3的低密度水泥浆做稳定性试验，测得水泥柱上下各段密度数据见表5。
表5 稳定性实验数据表中数据系水泥浆在长方体柱状模具内凝固后取出锯断，精确测量每一段的质量和体积后计算得到。
由表中数据可知，水泥浆体系上下段密度差小于0.04g/cm3，体系稳定性好。
3污染试验选用JGN 泥浆体系，在温度为55℃条件下，分别对不同比例的混合液进行稠化试验和流变性试验，试验结果见表6、表7。
表6 水泥浆与钻井液混合流体稠化实验数据表7 水泥浆、钻井液及混合流体流变实验数据室内试验表明，水泥浆性能满足了低密度、低失水、高强度的要求。
一种低温早强低密度水泥浆
一种低温早强低密度水泥浆一种低温早强低密度水泥浆的研究摘要：本文介绍了一种低温早强低密度水泥浆的制备方法和性能测试结果。
实验结果表明，该水泥浆具有低密度、低温早强和硬化速率快等特点，可用于轻质隔热材料、井下固井、裂缝修补等领域。
关键词：低温早强、低密度、水泥浆、性能引言：随着工业和建筑业的发展，对低密度和耐高温材料的需求越来越大。
低密度水泥浆是一种常用的轻质隔热材料，被广泛应用于航空、航天、火车、建筑等领域。
制备低密度水泥浆的主要方法是使用发泡剂，但是加入过多的发泡剂会影响水泥浆的性能。
因此，研究开发一种低温早强低密度水泥浆具有重要意义。
实验方法：本文采用硬难熔渣和羟基磷灰石作为水泥浆的主要成分。
在这些成分中添加了少量的发泡剂和催化剂。
然后用水混合，使其形成低密度水泥浆。
接着，实验将低密度水泥浆放入低温环境。
通过测试低温下水泥浆的硬化时间和耐高温性能等指标，分析低温下水泥浆的性能。
结果：实验结果表明，制备的低温早强低密度水泥浆具有优异的性能。
首先，该水泥浆在低温下仍能早期强化，适用于低外温环境下的工程应用。
其次，该水泥浆具有低密度，能够形成轻质隔热材料，应用于建筑、航空、航天等领域。
此外，该水泥浆的固化速率快，能够快速进行固井和裂缝修补等作业。
结论：本文通过研究开发了一种低温早强低密度水泥浆，并测试了其性能。
实验结果表明，该水泥浆具有低密度、低温早强和硬化速率快等特点，可用于轻质隔热材料、井下固井、裂缝修补等领域。
未来，我们将进一步深入研究水泥浆的性能，不断优化其制备方法。
进一步研究可包括以下方面：1. 优化水泥浆的配方：本文采用硬难熔渣和羟基磷灰石作为水泥浆的主要成分，但是这只是一种可行的成分组合。
将来我们可以尝试使用其他成分来制备水泥浆，如氢氧化铝、轻质填料等。
还可以调整不同成分的比例以优化水泥浆的性能。
此外，添加新的催化剂和发泡剂也可能会有更好的效果。
2. 测试水泥浆的耐久性：低密度水泥浆在实际场景中需要长期耐用。
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Ca10M e10*
2. 57 273. 5 275. 16 274. 2 0. 84K
浆。实验表明纤维对水泥浆的基本性能影 响较小。利用水 泥浆静 态模拟 堵漏装置 , 评 价了该 水泥浆 的防漏、堵漏
能力。试验结果表明: 该水泥浆对缝宽 2mm 以下的裂缝性地层和孔径 2mm 以下的孔隙性地层有很好的封堵能力,
静态堵漏的承压能力达 到了 7M Pa, 扩大了 井下的压力安全窗口; 可用于钻井和固井过程中的堵 漏、防漏。
钻
采
工
艺
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DR ILLING & PRODU CT ION TECHNO LOGY
Jan. 2009
的裂缝试件进行模拟堵漏试验, 评价了低密度纤维 承压压差为 7 MP a。 水泥的防漏、堵漏能力。试验承压时间均为 14 m in,
表 1 纤维对低密度水泥浆基本性能的影响情况
纤维加量
1. 448
3 30
0. 02
17
14
19. 5
注: 1. 室内在温度为 89 , 压力 69M Pa条件下进行加温加压稠化试验, 稠化时间可调。 2. 24h 抗压强度实验条件: 89 ! 0. 1 M Pa! 24 h。
1. 低密度纤维 A 水泥浆堵漏试验 1. 1封堵模拟裂缝性漏失地层
室内选用缝宽为 1 mm 和 2 mm 的钢质圆形试 件模拟裂缝性漏失地层, 采用水泥浆静态模拟堵漏 装置, 评价了低密度纤维 A 水泥浆对该类漏失性地 层的防漏、堵漏能力, 试验结果见表 2。
参考文献
[ 1] van der W aals J H, P latteeuw J C. C lathra te So lutions
[ J]. Adv. Chem. P hys. 2( 1959) 1- 57.
[ 2] 周怀阳, 彭晓彤, 叶 瑛. 天然 气水合 物 [ M ] . 北京: 海洋 出版社, 2000.
室内采用水泥浆静态模拟堵漏装置 [ 1] , [ 3 ] , 用低 密度纤维水泥浆对不同直径的圆孔试件和不同宽度
收稿日期: 2008- 06- 07 作者简介: 贾应林 ( 1973- ) , 现任塔里木油田分公司勘探事业部钻井技术部主任, 1997年毕业于西南石油学院 ( 现西南石油大学 ) 钻井工 程专业, 主要从事油气井钻井工作。地址: ( 841000 )新疆库尔勒, 电话: ( 0996) 2171408, E - m ai:l jiayl- t lm@ p etroch ina. com. cn
室内选用孔径为 1 mm、2 mm 和 4 mm 孔隙性试 件来模拟不同孔径的孔隙性漏失地层, 采用水泥浆 静态模拟堵漏装置, 评价了低密度纤维 A 水泥浆对 该类漏失地层的防漏、堵漏能力, 见表 3。
从表 3看出, 随着孔隙性漏失地层孔径的增大, 需要加大纤维 A 的加量才能成功地进 行封堵。对 于孔径为 1mm 的孔隙性漏失地层, 纤维 A 加量较少 ( 0. 5% ) 就可以成功地进行 封堵, 但形成的滤饼较
the presence of e lec tro lytes and m ethano l [ J] . F luid
P hase Equ ilibria 141( 1997): 235- 246.
[ 4] Jafa r Javanm ard,i M ahm ood M oshfeghian and R试验以微硅和漂珠为外掺材料, 并加入降失水
剂、分散剂、缓凝剂调整水泥浆的有关性能。其实验 仪器、堵漏评价方法和模拟堵漏实验装置 ( 水泥浆 堵漏静态模拟实验装置 )与参考文献 [ 1]、[ 3] 描述的相
同。按照正交试验的最优化设计, 考察外加剂的加 量对水泥浆流动度、失水量、自由水含量、表观黏度 和水泥石抗压强度的影响, 并根据正交试验结果的 极差分析和方差分析得到了低密度水泥浆的最优配 方: G级高抗硫油井水泥 + 20% 微硅 + 30% 漂珠 + 1. 5% 降失水剂 + 0. 5% 缓凝剂液固比: 0. 52; 密度: 1. 45 g / cm3。 2. 低密度纤维水泥浆基本性能
0 2. 0% 纤维 A
密度 ( g / cm3 )
1. 450 1. 448
稠化时间 ( m in) 3 46 3 40
自由水含量 (% ) 0. 0 0. 01
流动度 ( cm ) 19 18
24 h 抗压强度 (M P a) 15 14
失水量 ( m l/30m in)
20. 0 18. 5
2. 0% 纤维 B
表 2 低密度纤维 A 水泥浆封堵裂缝性漏失地层试验结果
堵漏类型 纤维 A 加量 (% )
0
1mm 缝
0. 2
0. 5
1. 0
2mm 缝
1. 5
2. 0
总滤液 ( mL) 85 85 7 85 85 17
滤饼厚度 (mm ) 无 无 10 无 无 16
堵漏结果
未堵住 未堵住 完全堵住 未堵住 未堵住 完全堵住
3. 42 275. 5 277. 72 276. 61
4. 43 277. 5 279. 67 278. 5
* : Ca10M e10指溶液 体系中氯化钙 的质量百分浓度 为 10%, 甲醇 的质量百分浓度为 10% , 其余依次类推。
( 3) 利用 Dong - H ai M e i等人 ( 1998) 发表的实 验数据与本模型计算数据对比, 结果表明: 对于含电 解质及醇类混合体系, 温度平均绝对误差 ( AAD) 约 为 0. 8K, 较 BP模型提高了计算精度。
2mm 缝
1. 2
1. 5
70
无
未堵住
31
6
完全堵住
2. 低密度纤维 B 水泥浆堵漏试验 按照低密度纤维 A 水泥浆堵漏试验方法, 室内
评价了低密度纤 维 B 水泥 浆的防漏、堵漏能力, 试 验结果见表 4。
表 4 低密度纤维 B 水泥浆模拟堵漏试验结果
堵漏类型 纤维 B 加量 总滤液
(% )
( mL )
第 32卷 第 1期
钻
采
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艺
V o.l 32 N o. 1
DR ILL ING & PRODU CT ION TECHNO LOGY
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油田化学
纤维堵漏低密度水泥浆的室内研究
贾应林1, 杨启华 1, 邓建民 2, 余婷婷 3, 陈 英 2
( 1中国石油塔里木油田分公司勘探事业部 2西南石油大学石油工程学院
厚; 对于孔径为 2mm 的孔隙性地层, 纤维 A 加量需 达 1. 5% 才能有效地封堵, 形成的滤饼较薄。
表 3 低密度纤维 A 水 泥浆封堵孔隙性漏失地层试验结果
堵漏类型 纤维 A 加量
总滤液
滤饼厚度 堵漏结果
(% )
(m l)
( mm )
1mm 缝
0. 2
0. 5
85
无
未堵住
31
10 完全堵住
AAD
1. 4 267 268. 17 267. 47
1. 78 269 270. 83 270. 05
N a10M e10
0. 74K
2. 47 271 272. 87 271. 98
3. 18 273. 4 274. 79 273. 85
1. 84 270. 9 271. 85 271. 13
K 10M e10
表 1看出, 在低密度水泥浆中加入纤维后, 水泥 浆的基本性能 没有太大变化。由于纤维为 惰性材 料, 在水泥水化过程中, 不参与各种水化反应, 并且 加量较小, 使 得其对水泥浆的 基本性能影响较 小。 表 1的结果也说明这两种低密度纤维水泥浆的基本 性能良好, 能满足相应条件的注水泥施工要求。
二、模拟堵漏试验
纤维是一种惰性材料, 化学性能 (下转第 91页 )
第 32卷 第 1期
钻
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表 2 合成天然气在不同溶液体系中水合物相 平衡数据
溶液体系
压力
生成温度 (K )
(M Pa) 实测 BP 模型 本模型
本文以微硅和漂珠为外掺材料, 采用降失水剂、 分散剂和缓凝剂调整水泥浆的性能, 通过正交试验 得到了一种低密度水泥浆配方; 然后在该配方中加 入纤维, 调配出了低密度纤维水泥浆。利用水泥浆 静态模拟堵漏装置, 评价了所研究的低密度纤维水 泥浆的防漏、堵漏能力。实验结果表明: 纤维对水泥 浆的基本性能影响较小, 低密度纤维水泥浆的基本 性能可满足注水泥施工要求, 其静态堵漏的承压能 力达 7 MP a, 大大地增 加了井下的压 力安全窗口。 实验表明, 该水泥浆对裂缝性漏失地层和孔隙性漏 失地层均具有良好的封堵能力, 可用于钻井、固井过 程中的堵漏、防漏。
按照低密度水泥浆配方, 并在配方中加入一定 量的纤维, 配制成低密度纤维水泥浆。将该水泥浆 在 89 下预制 20 m in后, 测定水泥浆的基本性能, 然后在 89 下养护 24 h后测定其抗压强度。表 1 为所选两种纤维 (分别称为 2% 纤维 A 和纤维 B ) 对 低密度水泥浆基本性能的影响情况。
3中国石油西南油气田分公司天然气研究院 )
贾应林等. 纤维堵漏低密度水泥浆的室内研究. 钻采工艺, 2009, 32( 1): 87- 88, 91