低密度水泥浆固井技术
固井水泥浆技术体系探讨
一
大， 能抵 挡 住 气 体 的窜 人 ； 抗 冲击 的韧 性 泥浆 的评 价 好， 冲击 功 要 比平 常 的水 泥 石提 高 百 分之 根 据 国 内一 些 深 层 气 油 井 对 水 泥 浆 ２ ０以 上 。 的性 能 的要 求 ， 在 室 内进行 了非 常多 的配 （ ２ ） 高温防气体窜外加剂的选择 方 的筛选 ＿ Ｔ作 ， 最终 确 定 了适 用 于深 层 气 根 据 国 内 国外 已经 有 的外 加 剂 的性 油井 的水 泥 浆 的最 佳配 方 ， 通 过 大量 的试 能、 使用 状 况 以及 深层 气 井 的钻 井 以及 完 验证 明筛选 的高温防气窜增 加韧性的水 井的特点、 环 空 气 窜 的 特征 ， 经 过 了大 量 泥浆 能有 效 的 防止 环空 气 窜 ， 能 够很 好 的 的 室 内试验 和 大量 的 分析 对 比 ， 考 虑采 用 保 证 气层 的封 闭质 量 。 丁 苯 胶乳 来 作 为 防气 窜 水 泥 浆 的 外 加 剂 ３深气 井 固井 的工艺 技术 是 比较合 适 的。这个 物质 是 由无数 的微 小 双极 注水 泥这 种 技 术 可 以 一 次性 的 的橡 胶粒 子 组成 的 ， 随 着水 泥 水 化 时温 度 长 封 固井 划 分 为 两 段 比较短 的封 固段 固 的 升高 ， 橡 胶 分 子 与水 分 子 、 水 泥 中 的 化 井 作业 ，比较 适用 于深 井 的封 固井 作 业 ， 学 物 质形 成 氢键 、 氧桥 、 以及 和硫 桥 ， 形 成 能 够 有 效 的 减 少 一 次 注水 泥 固井 的施 工 了 网架状 的 结构 ， 聚 集 了 比其 他类 型 水 泥 的难 度 ， 能 减低 环 空 液 柱 的压 力 ， 能够 有 外 加 剂更 高 的能 量 ， 抗 高温 这 个 性能 得 到 效 的减 少 固井 中发生 漏失 的可 能性 。 双极 了提 高 。橡 胶 分 子充 填 于水 泥 颗 粒之 间 ， 注 水 泥 的 方 法 可 以分 为 淹 没 试 的连 续 双 在 合 适 的压 差 作 用 下 汇 聚形 成 了 比较 致 极 注入 一剂 间 隔式 的双极 注水 泥 。 淹 没式 密 的硬橡胶块 ， 阻止 了水泥浆失水 ， 大大 连 续 双 极 注水 泥注 一 级 与 二 级 之 间是 没 降低了水泥石的渗透率 ， 增加了气体进入 有 隔膜 的 ， 这是 为 了避 免 二 级井 眼 钻井 液 水 泥石 时 的阻力 。 丁苯胶 乳 在水 泥水 化 的 的腐 蚀 ， 淹 没式 双 击注 入 水 泥在 固井是 一 时 候 会 产 生 絮状 的凝 结 物 在 水 泥 基 质 当 级水 泥 浆 的量 要尽 量 的少 附加 ， 同时一 定 中汇 聚在一 起 形成 了抑 制渗 透 的胶 乳 膜 ， 要 注入 定量 的缓 凝 前 导水 泥 浆 ， 用 来方 便 能够有效的防止气体侵入水泥浆柱 。 丁苯 打 开 双 极 箍 以后 水 泥 浆 能 够 顺 利 的返 出 胶 乳 水 泥 在 配置 之后 一 直 保 持 着 低 胶 凝 导地 面 ； 在 一级 冲 洗液 中加 入 一 定 量 的稀 的 强度 状态 ， 能够 充分 的传 递水 泥 浆 的液 释 剂 ，能 够 有 效 的 控 制 水 泥 浆 的污 染 程 柱压 力 ， 并 且能 随 着 时间 的 推移 以及 温度 度 ； 同 时还 配套 应用 了 内置 的隔 离 液 以及 的不断升高 ， 充 分 的 形 成 直 角胶 凝 ， 充 分 压胶 塞液 。 弥 补 了 因为 水 泥 浆 失 重 从 而 产 生 的 压 力 结语 的降低， 达到防气窜的目的。 １防 气 窜 的 增 加 韧 性 的 泥 浆 的 失 水 （ ３ ） 增 加韧 性 的材 料 的选 择 量低 ， 稠 化 过 度 的 时 间 比较 短 ， 失 重 的 时 为了能够更好的满足深气油井的 固 候基 质 的渗 透率 是 比较 低 的 ， 内 部 的阻 力 井要求 ， 在 除 了丁苯 胶 乳作 为 防 气窜 的外 较大 ， 防窜 行 能很好 。 加 剂 的情 况 下 ，依 据 超 混 复 合 材 料 的 原 ２水 泥石 的可 塑性 比较 高 、脆性 小 ， 理， 同时还 选用 了 Ｄ Ｚ Ｆ 一 １ 来 作 为增加 韧性 具 有 比较 强 的 的抗 冲击 韧 性 ， 减小 了井 下 的材 料 ， 用 来 减 少 在 射孔 、 压 裂 等 等 工 作 工作 是对 水泥 环 的损 坏 。 ３在 采 用 防气 窜增 加韧 性 的水 泥 浆 是 产 生 的冲 击载 荷 的作 用 下 ， 水 泥石 当中 的原 始 的细 微 裂 缝 的 迅 速 的增 大 与 应 力 以及 配套 的 固井 方案 的技术 ， 能 够保 证 水 的集 中 ， 防止 形成 大 的 裂纹 和 裂缝 从 而造 泥浆 在失 重 的情 况下 对 气 层 的压稳 ， 防 止 成气体的窜槽。 Ｄ Ｚ Ｆ — Ｉ 这种材料是一种用 环空气窜的发生 ， 解决了气井气窜这个难 低弹的矿物纤维作为主体 同时又加入 大 题 ， 具有 十分 宽广 的应用 前景 。 参 考文 献 量的不 同成分的纤维混合物 ， 具有 比较高 的抗拉 性 ， 能够 对 水 泥石 中的缺 陷的 裂痕 ［ １ ］ 钻 井手 册 （ 甲方） 上册【 Ｍ ］ ． 北 京： 石 油 工 １ ９ ９
阿31—102井防漏堵漏低密度水泥浆固井技术
摘要 ：二连油 田阿南老 区阿 ３ —１２井 由于周围生产 井开发政 策不同， １ ０ 各套 目的层压 力 系数差别较 大 ， 高低 压
储层共存 ， 压力 系数为 ０８一１４ ． ． 。钻井过程 中在 １５ ４ ９—１７ ６０ ｍ井段 累计 发 生 ７次漏 失， 漏失钻 井液 １０ ｍ ， 共 ５ 井 漏时钻 井液密度 １３ ／ ｍ 。 井漏 同时也存在较严 重的 油水浸现 象。为 解决此 问题 ， 井温低 、 ．ｌｇ ｃ ’ 在 水泥 用量小 的情 况下， 用低 密度 防漏堵漏 水泥浆体 系固井。该 水泥浆体 系在 降低水泥 浆 密度 的 同时， 水泥 中加入 弹性防 漏堵 采 在
漏材料 ， 以达到 防止 漏失及 油水浸 的双重 目的。现 场应用施 工顺利 ， 未发 生漏失情况 ，６ｈ后 测 井， ３ 固井质 量优质 ，
满足二 连油田老 区复杂储层的低温 防漏 固井要求 。
关键词 ： ３ 一１２井 ；低密度水泥浆 ；防漏 ； 阿 ｌ ０ 堵漏 中图分类号 ：Ｅ ５ ． Ｔ ２６１ 文献标 识码 ： Ｂ
８９ ９ 、 ２ ３１ ２
维普资讯
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ｑ 睿昶等 ： ３ —１２井防漏堵 漏低 密度 水泥 浆 固井技 术 阿 １ ０
５
选用性能优异的低密度水泥浆稳定剂解决减轻材料 在水泥浆中的上浮问题。由于钻井过程漏失的钻井 液密度为 １３ ｃ 为防止固井时发生漏失 ， ．ｌ ｍ ， 降低
３ 水泥浆技术
３ １ 防漏 堵漏 水 泥 浆技术 ．
针对 阿 ３ １—１２井 的储层 压 力系 数差 别大 及 钻 ０
生油气浸 ， 提高密度到 １３ ／ｍ ， ．３ｇｅ 再次发生井漏 ， 虽经多次堵漏 ， 仍然有漏失存在 。后将钻井液密度
HD28井超深井低密度水泥浆固井技术
HD28井超深井低密度水泥浆固井技术HD28井是塔里木油田塔北项目部沙雅县境内的一口评价井，该井二开中完井深6365米，井底静止温度122℃，采用Φ200.03mm套管双级固井工艺，固井作业面临裸眼封固段长（一级封固3365米）、压力窗口窄、地层易漏、施工压力高等一系列问题。
介绍了HD28井基本情况，分析了技术难点，采取一系列的技术措施如一级领浆和二级使用漂珠低密度水泥浆体系，现场应用良好，经声幅测井解释固井质量优质，取得了较好的应用效果。
标签：超深井；长封固段；低密度水泥浆；双级固井HD28井是塔里木油田在新疆阿克苏地区沙雅县境内的部署的一口评价井，二开中完井深6365米。
该区块地层压力低、承压能力低，属于低压易漏井固井。
研究出一套在高溫高压条件下不分层、不沉降、流变性良好、强度达到要求的低密度水泥浆体系及配套的固井相关技术，是保障固井施工安全、提高固井质量的关键。
1 HD28井基本概况完井采用200.03mm套管双级固井工艺。
钻井液为聚磺钻井液体系，密度1.27g/cm3，漏斗粘度45s，失水 2.8ml，塑性粘度20mpa·s。
易漏失井段在4495-4695m，地层当量密度为1.35g/cm3。
该井最大井斜24.74°，裸眼井段平均井径256mm，平均井径扩大率6.43%。
2 技术难点2.1施工工艺难点①二叠系地层承压能力低，下套管及固井施工中存在井漏的风险；②斜井斜度大，套管不宜居中，有套管贴边的风险，对固井质量造成影响；③裸眼段长，循环阻力大，施工压力高，存在易漏地层，施工排量受限不容易实现紊流顶替。
2.2 技术措施①合理设计分级箍位置及水泥浆浆柱结构，采用合适的施工排量，减少地层漏失的风险；②优化扶正器的加放，确保套管居中度；③采用平衡压力固井，優化设计施工排量，保持施工的排量和压力稳定，确保施工及候凝整个过程的压力平衡，防止井漏等复杂情况的发生。
3 水泥浆体系设计3.1 难点分析长封固裸眼段对低密度水泥浆性能要求极高，采用Landy-30S漂珠作为减轻材料，由于大量外掺料的掺入，致使水泥浆密度的降低和水泥浆性能发生矛盾，突出表现在：①由于水泥浆中减轻材料的存在，其与水泥浆颗粒比重相差较大，容易产生沉降分层，这样会破坏水泥浆柱的整体均持性，导致水泥石产生疏松凝结，影响水泥石胶结质量。
水泥浆的性能及其提高固井质量措施
提高固井质量的意义与作用
意义
提高固井质量对于油气资源的开发具有重要意义，不仅可以提高油气井的使用寿命和生产效率，还可 以降低开发成本，提高油气田的经济效益。
作用
通过提高固井质量，可以有效地封隔地层，防止油气资源污染地下水层，同时保护套管不受损坏，为 油气资源的长期稳定生产提供保障。
影响固井质量的因素分析
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密度
水泥浆的密度直接影响其 固井质量，密度过小会导 致浮力过大，密度过大则 会导致地层压力增大。
粘度
水泥浆的粘度与其流动性 和稳定性有关，粘度过高 或过低都会影响固井质量 。
失水量
失水量过大会导致水泥石 结构疏松，强度下降，影 响固井质量。
水泥浆的化学性能
稳定性
水泥浆应具有较好的稳定性，以 保证在运输和固井过程中不发生 分层和离析现象。
地质因素
地层岩性、地层压力、地 下水等因素都会对固井质 量产生影响。
技术因素
水泥浆性能、固井设备、 施工工艺等因素都会对固 井质量产生影响。
人员因素
操作人员技能水平、经验 丰富程度等因素都会对固 井质量产生影响。
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提高固井质量的措施
优化水泥浆的配方与组成
水泥选择
骨料选择
使用高强度、低水化热的水泥，以提 高水泥石的强度和稳定性。
选用高质量的骨料，以提高水泥石的 抗压强度和耐久性。
添加剂选择
合理选用减水剂、缓凝剂等添加剂， 以调节水泥浆的稠度、凝结时间和稳 定性。
提高水泥浆的密度与稳定性
水泥浆密度
通过添加重质材料（如硅藻土、重晶石 等）来提高水泥浆的密度和添加剂，使水泥浆在固 井过程中保持稳定，防止分层、离析等现 象。
低密度水泥浆固井技术探讨
低密度水泥浆固井技术探讨（大庆钻探钻井生产技术服务二公司，吉林松原138000）低密度水泥浆固井技术的基本原理就是利用水泥浆的低密度性质，发挥通过和填充性，对油井的周围进行有效的填充和密闭，由此保证油井的安全。
在低密度水泥浆的发展过程中，其比例设计和添加剂的合理使用成为了其发展的主要推动力，而且增加了强度的低密度水泥浆也在实际的应用中获得了成功。
标签：低密度水泥浆；配比设计；应用优势1 低密度水泥浆固井思路随着研究层面的拓展，微观力学和宏观力学的研究进一步通过密集堆积的理论，明确了用颗粒材料粒径大小分布调整来提高其宏观力学特性可能。
其原理就是通过对混合物质内的固体粒径的大小和分布状况的调整，使之合理分配和混合，让水泥浆的体系具备更加优良的填充效果，而且让各种粒径的材料实现更好的密集堆积效应，增加水泥浆更多的固相，由此增加水泥浆的性能指标。
这时低密度高强度水泥浆就应运而生了。
其组成不仅仅考虑到了原料的物理性能，也考虑到了水泥浆化学特性。
2 低密度水泥浆的配备设计在试验的过程中发现，低密度水泥浆的试验效果降低，尤其是强度的变化差异的主要原因就是，高速度的剪切和破碎对水泥造成的影响。
因此在低密度水泥的配备的时候，应当控制搅拌器的转速，控制在4000转每分钟，并控制搅拌的时间，这样就可以达到较为理想的试验效果。
研究人员为了使得整个水泥浆系统达到应用的标准，并提高效果，在试验中已经形成了一个系列化的密度配合方案，基本配比的组合形式为：G级石油井水泥，粉煤灰、漂珠、增加稳定剂、水。
在实际的应用中通过改变材料的比例和水量来实现对水泥浆密度的调整。
按照上面的组合形成的不同密度的水泥浆都可以实现固井要求，例如：试验中采用的60%水泥、25%粉煤灰、15%漂珠、2%外加剂，水：灰7:3，这样产生的水泥浆密度为1.43g/cm。
并且利用这一密度的水泥浆对某油田的3口油井进行加固处理，在施工结束后的检测中得到了较好的胶结数据，胶结良好的段占整个井的80%以上。
固井工艺技术介绍
DRI
固井可能带来的危害
涩北气田气层埋藏浅，分布井段长（408.0-1738.2m），层数多（54-79），气水界面复杂, 浅层气、浅层盐水活跃。台H6-1井、台6-7井，一开钻至800m下入表层套管固井后，候凝过
程中套管外地表窜出盐水和水溶气，被迫报废
台 H6-1 井 339.7mm 表 层 套 管 固 完井候凝时，北东方向约 250 米冒气水后目前情况 台 6-7 井 273mm 表层套管固 完井候凝时，地表窜出盐 水和水溶气
前 言
DRI
固井可能带来的危害
井喷——灾难性后果（墨西哥湾事故）
灌香肠、插旗杆——整井报废，单井段报废，经济损失巨大
挤毁套管——整井报废，单井段报废，经济损失巨大 油气水窜——单井段报废，降低开发效益
环空带压——开发隐患，增加作业成本、环境危害
超缓凝——延长作业时间、增加作业成本 返高不够——降低封固质量，增加补救作业成本 过早套损——单井报废，增加作业成本，降低开发效益
～100kN于悬挂处→憋压剪断球座销钉→开泵进行循环钻井液→
注前置液→注水泥浆→释放钻杆胶塞→替钻井液→钻杆塞与空 心耦合（耦合前降低替入排量） →碰压→放回压，检查浮箍是 否倒流→上提中心管，循环出多余的水泥浆→起钻候凝。
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钻井研究院
第一单元
固井工艺技术
DRI
尾管固井
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尾管悬挂器
专门研究如何用化学方法解决固井过程中遇到的问题。
具体地说，水泥浆化学就是通过研究水泥浆的组成和性 能，且予以科学地控制和调整，最终达到封隔地层、保 护储层和支撑套管的目的。
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钻井研究院
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钻井研究院
第一单元
长庆固井简介.pptx
•
到 施
目前为 工任务
至。三，根.工据水程水平技平井术井研固固究井井院难水共点泥完，成研浆气究体井 开系水发：平了井适合10水多平口井的固固井井的设水计泥及浆现体场
系，其具有低失水，（失水量小于50ml）零自由水，水泥浆稳定性好，
稠化时间可调等特点。现场施工顺利，固井合格率100%。
• 4.低密高强水泥浆固井水泥浆体系 • 采用紧密堆积理论和颗粒分布技术进一步提高低密度水泥的强度,不同密度低密
高强水泥浆强度和普通低密度水泥浆强度对比 .
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• 在陕242井欠平衡钻井后，为了检验上部砂岩地层的含气量情况，采用低密高强水泥浆封固生产层（完井方 式为挂尾管固井完井），也取得了良好的效果。水泥浆性能如下：
• 水泥浆性能指标: 密度：1.90g/cm3—2.60g/cm3； 水泥石抗压强度：盐膏层≥10MPa/48h/110℃； 高压气层
≥18MPa/24/140℃ 稠化时间：满足固井安全施工要求 失水量：≤100ml/7MPa/30min/140℃。
• 隔离液主要指标：密度：1.05g/cm3—2.45g/cm3；抗温性：0℃-150℃。
• 密 度：1.30g/cm3 • 稠化时间：188min(70℃/35Mpa) • 抗压强度：16.6Mpa/24h; 19.2Mpa/48h（70℃） • API失水量：41ml(70℃/6.9Mpa)
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• 该体系二在．长庆防气气田使窜用水4年泥来，浆固体井2系00口井以上，形成了在现场固井施
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• 3．泡沫低密度水泥浆
•
长庆用泡沫水泥浆是在水泥中加化学发泡剂及稳泡剂,生成氮气后形成稳定的微小气泡。密度可降至
长庆油田低密度水泥浆一次性上返全井封固技术措施
长庆油田低密度水泥浆一次性上返全井封固技术措施摘要：在长庆油田目前推行体积压裂产层改造工艺，对水泥石强度发展提出较高的要求。
根据甲方需求和环保要求，正注反挤工艺已经不允许作为常规固井手段使用，目前一次封固段长为2000-5000米。
目前长庆市场固井材料和施工价格一降再降，对于固井质量的要求却日趋严格，固井作为石油服务的关键环节，公司经营和生产压力巨大。
使用低密度水泥浆水泥浆一次性上返全井封固能够有效的节约成本，提高固井质量，减少后期补救费用。
主题词：低密度一次上返固井质量1前言目前公司使用的低密度水泥浆体系已经无法满足长庆油田的性能要求，主要表现在：①无法满足一次上返的液柱压力要求；②水泥石强度发展慢；③减轻剂等中低温的外加剂和外掺料用量大、价格较高，造成成本增加。
研发适应长庆地区的低密度水泥浆体系，通过节支降耗提升公司在长庆地区的技术竞争力已迫在眉睫。
通过一年来的攻关，完成了以下工作：一是利用紧密堆积理论进行了低密高强水泥浆充填材料各组分加量计算、颗粒材料优选、不同密度时的颗粒加量确定，形成了以水泥，3M玻璃微珠，粉煤灰，微硅四种颗粒的填充体系。
二是在大量实验调整和对比的基础上，依据测定的抗压强度、流变性、沉降稳定性，进行优选，获得最低密度1.25～1.38g/cm3的低密高强水泥浆体系。
三是进行了水泥浆的综合性能测定，对水泥石的强度发展、水泥石的长期稳定性和水泥石的渗透率进行了实验研究，各项性能指标全部满足预期要求和施工需要。
四是开展了提高低密高强水泥浆防漏堵漏材料的研究。
五是进行了现场混配工艺研究和现场试验。
2 井眼准备（1）通井1）严格执行通井制度，采用双扶通井，按打钻时排量循环洗井，确保井壁稳定、无沉砂、无阻卡；2）通井到底，彻底循环钻井液，注入封闭浆前使用携砂泥浆15-20方，循环一周以上，再在裸眼井段注入高质量的高温防卡防塌泥浆，粘度80-100S，至少封闭二叠系顶部以上100m；如裸眼段太长（4000米以上），应考虑分段注入封闭浆，但井底保证2000米以上封闭浆，二叠系必须全封闭；（2）下套管1）严格控制套管下放速度，易漏井段一般每根不少于45秒；2）下完套管后，小排量顶通，一个迟到周后逐渐提高排量至打钻时的排量并连续循环2周半以上方可施工，循环过程中必须1小时检测一次泥浆密度，粘度等参数，在性能均匀一致的前提下方可作业，否则继续循环调整；3）依据地层、井斜与井径变化合理设计扶正器安放位置及数量，在保证套管能顺利安全下入的前提下，裸眼段只采用铝合金螺旋刚性扶正器，前100米10根1个，100米以后15-20根一个，以提高套管居中度。
坂土低密度水泥浆在老区调整井固井中的应用
胜利 海 上埕 岛油 田经过 近 ２ Ｏ年 的开发 ， 已进入调 整 开发 阶段 ，为提 高 产 能及 原油 采收 率 ，２ ０ １ ２ 年 度 在埕 岛南 区和 中区连 续布 置 了 ６ 各 调整 井井
组 。 由于埕 岛地 区 多年 开采对 产层 注水量 不 足 ，压力 亏空 严重 。海上 安 全
生 产要 求井 眼 中不 允许 出现裸 露地 层段 ，水 泥封 固需 进入 上层 套管 ２ ０ ０ ｍ ， 使 该地 区调 整井 存在 固井 封 圃段过 长 ，环空 静压 差和 循环 摩阻 偏大 ， 在 固 井 施工 时 易 出现地层 压 力低 、易漏 、污 染 油气层 ， 急需找 到一 套适合 该 地
Ｃ Ｂ １ Ｆ 、Ｃ Ｂ ２ ２ Ｈ 、Ｃ Ｂ ２ ２ Ｆ 等调整并井组。由于堙岛地区多年开采对产层注水量不足，压力亏空严重。固井质量难 以 得到保障
关键 词 ：埕岛 油 田 固井 质 量
一
长 封 固段
易漏
坂 土低 比重 层
、
工 程概 况
水泥 浆加 入适 量 的坂土 后 ，密 度下 降到 １ ． ５ ０ ｇ ／ ｃ ｍ ， 失水量 和稠 化 时
燕
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
巾国化 ｌ ： 贸易
０ １ ３ 璺
坂土低密度水泥浆在老 区调整井固井 中的应 用
古 峰
胜 利 石油管 理局 海洋钻井 公 司 。山东东 营 ２ ５ ７ ０ ５ ５
摘 要 ： 胜利 海 上 埕 岛油 田经 过 近 ２ ０年 的开 发 ， 已进 入调 整 开 发阶 段 ，为 提 高 产能 及 原油 采 收率 ，２ ０ １ ２年 度 在埕 岛南 区和 中 区连 续 布 置 了 Ｃ Ｂ ２ ０ Ｃ 、
低密度高强度水泥浆在固井中的应用
｝ 密堆积理论 以颗粒级配技 术为依托 ，而 Ｐ Ｚ Ｗ是具有 合理颗 粒直径分布 （ 优 ２种 以上不 同直径 的颗 粒 ） 、 富含硅 质胶凝 材料组 成，可 以有 效形成物
；
》 颗粒 级配和紧密 堆积，其 中的水化活性材料 ，还 可 以发生 自身的凝硬性
敞压候凝 ３ ６ 小时 ，测声波变密度 ，检测 固井质量 。
｛
及较低的失水可满足不同 井的固 井施工要求。
４现场应用实例 以Ｌ Ｎ Ｘ Ｉ ７ 一ｌ ４ 井为例 。
４ ． １ 、基础 数据 ：完钻井深：１ ５ ３ ０米 ，，套管下深：１ ５ ２ ６ ． ９ ９米；泥浆 性能 ：密度 １ ． １ ４ ｇ ／ ｃ ｍ ３ 、粘度 ４ ９秒、 失水 ５毫 升、含 砂 ０ ． ３ 、切 力 １ ／ ３ 、 Ｐ Ｈ值 ７ ． ５ ；易漏失井段 （ 即火成岩井段 ）１ ４ ４ ０— １ ４ ６ ０米 、１ ４ ６ ５— １ ５ ３ ０米； 该区块在火 成岩井 段的破裂 压力 １ ９ Ｍ Ｐ ａ ，也 就是说在 火成岩井 段只要 泥浆 密度超过 １ ． ２ ４ ｇ ／ ｃ ｍ ３就会 发生井 漏。 ４ ． ２ 、要 求水泥返 至 ６ ０ ０米，实 际返 至 ５ ０ ９ ． ０ ３米，按 实际返高复算施 工 结束时火 成岩底 界即井底 １ ５ ３ ０米 处 的当量 泥浆密度 为 ｌ ＿ ２ １ ｇ ／ ｃ ｍ ３ 。该 井 的施工过程如下 ： 轻浆 ２ ５ ｍ ３ ＋药水前置液 ３ ｍ ３ ＋ １ ． ３ ０ ｇ ／ ｃ ｍ ３的低 密、高强矿渣浆 ２ ６ ｍ ３的 矿渣浆 ＋ Ｃ Ｍ Ｃ液 ２ ｍ ３ ＋泥浆 １ ４ ． ４ ｍ ３ ＋２ ｍ ３清水碰 压。
陬 整个地层压力体系发生变化， 局部压力亏空， 形成低 压、 易漏层位。 另外，
降低固井水泥浆密度的新技术
文章编号:1001 5620(2006)04 0047 03降低固井水泥浆密度的新技术Fred Sabins(固井解决方案公司(Cement ing Solut ions,Inc),美国)摘要 针对现有低密度固井水泥浆存在的一些问题,介绍了一种有效降低水泥浆密度的新技术,即使用新型密度减轻材料 美国3M 公司生产的中空玻璃微球(HG S)作为密度减轻剂。
介绍了中空玻璃微球H GS 的基本特点,对H GS 低密度水泥浆进行了杨氏模量和抗张强度实验、压力和温度循环下的胶结强度实验、钻穿测试实验及现场测试,并与泡沫水泥浆和硅酸钠水泥浆进行了对比。
实验及测试结果表明,添加了中空玻璃微球H GS 的水泥浆有效地降低了密度,并且其混合、泵送及抗压强度、胶结质量等完全可以满足井下作业的要求。
关键词 固井 固井质量 低密度水泥浆 水泥浆添加剂 中空玻璃微球中图分类号:T E256文献标识码:A针对低密度固井水泥浆的应用日益增多及现阶段常用的一些低密度固井水泥浆存在的问题,提供了一种新的解决方案,即使用新型密度减轻材料 美国3M 公司生产的中空玻璃微球研制的新型低密度固井水泥浆体系。
1 传统低密度水泥浆体系的局限性以水作为密度减轻剂的传统低密度水泥浆最低密度为1.5g/cm 3,并且需要添加能够吸水并保持水泥均相的物质。
虽然这种水泥浆成本低,但其抗压强度低,在强压下无法提供长期层间封隔。
使用空心微珠可以使水泥浆密度降至1.35g /cm 3。
空心微珠是从火力发电的副产物 粉煤灰中通过漂选获得的,因此其质量较差,抗压强度较低(一般上限为13.8~20.7M Pa),闭空率较低,水容易进入使空心微珠密度很难控制,使其应用受到了较大限制。
使用氮气的泡沫水泥浆通常用来防止低压储层的循环漏失。
但其渗透性高,抗压强度低,因此会导致固井失败和更高的完井成本。
而且泡沫水泥浆施工设备较多,使用程序复杂,不易操作,并且存在井内摩阻较大(导致循环漏失)、难以控制固井质量、无法使用声波和超声波测量工具等局限性。
低密度水泥浆固井技术在哈拉哈塘区块的应用
中 图 分 类 号 ：Ｅ ５ Ｔ ２６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ８ ９ ４ （ ０ １ ０ —０ ８０ １ ０ —４ ６ ２ １ ） ３ ０ ０ — ６
Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆＬｏ Ｄｅ ｓｔ ｕｒ ｙ Ｃｅ ｅ ｔｎ ｍ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｗ ｎ ｉｙ Ｓｌ ｒ ｍ ｎ ｉ ｇ
ｅ ｇ ｔ ｅ ｘ ｌｒ ｔ ｒ ｌｓ ｃ ｍｅ ｔｎ ｅ ｇｈ ｉ ｎ ｕ ｕ ｒ ｌ ｑ ｌｆ ｄ，ａ ｄ ｌｗ ｅ ｓｔ ｅ ｎ ｉ ｉｈ ｅ ｎ ｅ ｐ ｏ ａｏ ｙ ｗｅｌ ’ ｅ ｎ ｉ ｇｌ ｎ ｔ ｎ ａ ｎ ｌ ｓａ ｅ ａｌ ｕａｉ ｅ ｉ ｎ ｏ ｄ ｎ ｉｙ ｃ ｍｅ ｔ ｎｇ
Ｔｅ ｈｎ ｑ ｎ Ｈ ａ ｃ ｉ ｕｅ ｉ Ｒａ Ｈａ Ｔａ ｇ Ａｒ ａ ｎ ｅ
ＸＩ ｉ ｇ ＡＮ Ｍ ｎ ，ＺＨ ＥＮＧ ａ ｙ ｎ Ｙｕ ｎ．ｕ ，Ｌ ｎ Ｉ Ｒａ ，Ｓ Ｗ ｅ ｃ ｅ Ｕ ｎ— ｈ ｎ （ ．２ Ｐ ｔ ｌｕ ｘ ｌｒｔ ｎ Ｃ ｍｐ ｎ ｆＰ ｔ Ｃ ｉａＴ ｒｍ Ｏｉ ｅｄ Ｃ ｍｐ ｎ ， ｅｌ ８ １ ０ １ ｅｒ ｅ ｍ Ｅ ｐｏａｉ ｏ ａ ｙｏ ｅｒ ｈｎ ａｉ ｌ ｌ ｏ ａ ｙ Ｋｕ ｒ ４ ６ ４， ｏ ｏ ｏ ｉ ｆ ｅ
固井水泥浆施工设计
固井水泥浆施工设计摘要：结合某定向井钻井固井基本资料，分析了固井难点，提出了重点固井技术措施，重点对水泥浆技术进行了设计，以为本井固井施工提供依据。
关键词：固井工程；水泥浆；设计某定向井位于济阳坳陷沾化凹陷孤北潜山带中部，四开设计井深：5008m，四开完钻井深：4953m，四开完钻层位：奎山段。
造斜点：3095.23m；最大井斜：42.6，井深：4825.83m；垂深：4534.65m；井底井斜：41.3°，井底垂深：4630.33m，水平位移：1026.28m。
轨迹类型：直（0m-3095.23m）-增（3095.23m-3472.31m）-稳（3472.31m-4953m）。
1固井难点分析该井钻过石炭系并钻入奥陶系八陡组，固井过程中存在井漏风险。
油气层段长（预计4486-4953m），对水泥浆体系及候凝期间的压稳要求高。
固井施工压力窗口窄，施工排量受限，既要考虑压稳又要考虑防漏。
环空间隙小，低密度水泥浆，水泥环薄，对水泥石强度和韧性有较高要求。
悬挂器位置过流面积较小，环空不易循环干净，易引发憋泵或者憋漏地层等复杂情况。
该井水泥浆为低密高强水泥浆体系。
复合钻具，胶塞通过性要求较高，胶塞到底碰压风险较高。
2重点固井技术措施2.1压稳技术措施循环时钻井液进出口密度差小于0.02g/cm³，油气上窜速度小于10m/h，方可进行下套管及固井施工作业。
做好压稳计算，确保固井全过程及侯凝期间地层压稳；候凝期间，根据水泥浆稠化和胶凝时间，环空适当加压保证压稳。
拔出中心管循环出附加水泥浆后，大排量循环钻井液6小时以上，关井观察井口，保证在尾浆失重情况下的压稳。
2.2防漏技术措施严格控制套管下放速度，避免激动压力压漏地层，每根套管纯下放时间不少于30s，送入钻具每柱不少于90s，及时灌浆并观察返浆情况。
套管到位先循环两周以上,井眼循环干净且泵压稳定后再坐挂。
调整好前置液和水泥浆流变性能，降低流动阻力，降低固井漏失风险。
低密度水泥浆评价标准
优
部分胶结
地层波较弱
部分胶结（或微间隙）
部分胶结至优
无，或地层波弱
部分胶结
差
地层波弱
中等
差
无，或很弱
较差
部分胶结至优
无
差
无法确定
6 水泥环层间封隔评价基本方法
6.1 胶结比和最小有效封隔长度指标 根据胶结比由图 3 查得在不进行水力压裂的条件下的最小纵向有效封隔长度指标。
3
Q/HS 2031.2—2006
根据vdl定性评价固井质量vdl特征固井质量定性评价结论套管波特征地层波特征第一界面胶结状况第二界面胶结状况部分胶结较弱地层波较弱部分胶结或微间隙部分胶结至优较弱无或地层波弱部分胶结较强地层波弱中等无或很弱较差部分胶结至优很强水泥环层间封隔评价基本方法61胶结比和最小有效封隔长度指标根据胶结比由图3查得在不进行水力压裂的条件下的最小纵向有效封隔长度指标
2
Q/HS 2031.2—2006
5.1.3 利用衰减率评价第一界面水泥胶结状况 查表 3 确定衰减率评价指标。 若实测衰减率低于表 3 中的衰减率“下限”，则评价为胶结“差”；若实测衰减率高于表 3 中 衰减率
“下限”而低于“上限”，则评价为胶结“中等”；若实测衰减率高于表 3 的“上限”，则评价为“优”。
2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的
修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方，其最新版本适用于本标准。
SY/T 6592 固井质量评价方法 3 术语和定义
5
图 3 胶结比和水泥环层间最小有效封隔长度
6.2 根据 SBT 测井资料判断水泥沟槽 除套管接箍处外，如果 SBT 平均衰减率与最小衰减率之差 ATAV－ATMN≥6.6dB/m（2dB/ft）的连续
低密度水泥浆在深井油层固井中的应用
中 图分类 号 ： ２ 文献 标识 码 ： 文章编 号 ： ０ ４ ７ ６ ２ １ ）Ｏ Ｏ ８ ３ ＴＥ Ｂ １ ０ —５ １ （０ １ ｌ 一０ ６ 一Ｏ
玉 门青 西 区块岩 石 可 钻 性 差 、 油气 层 埋 藏 深 ， 钻 完 井深 一 般 在 ４ ０ｍ 以上 ， 深 井 钻 探 ； 气 显 示 层 段 ４０ 属 油 长， 白垩 系 的 下 沟 组 均 有 显 示 ； 井 固井 井 深 、 固段 完 封 长， 属深 井 长封 固段 固井 。青 西 区块 开 发初 期 ， 多采 用 三层 套 管结 构 、 双级箍 固井 ， 管尾 管悬 挂完井 等方 法 ， 筛 由于双 级 固井风 险较 大 ， 管完 井不 利 于后期 分层 改造 筛 和 开发 ， 随着 对 地层 的进 一步 了解 ， 优化 井身 结构 ， 逐渐
黄铁 矿 ， 机械钻 速低 ， 钻井 周 期 长 ， 同时 目的层 存 在严 重 的应 力垮塌 ， ４ ０ ￣４ ０ ｍ 井段 有 一明 显井 眼扩 大 的 在 ２０ ４ ０ 井段， 井径扩 大率一般都大 于 １ ， 西地井 ， 采用 １７８ ７．ｍｍ＋１９ ７ ｍ 复合管串 ３． ｍ 结 构完 井 。
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 ， 对油层 污 染较 大 ， 引进低 密度 水 泥 浆体 系 ， 井质 量优 质 率 达 ８ 以上 ， 但 后 固 ５ 油藏 采 收率得 以大幅提 高 ， 用效 果 良好 。 应
６ ８
西部 探矿 工程
２１ ０ １年第 １ ０期
低 密 度 水 泥 浆 在 深 井 油 层 固 井 中 的应 用
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低密度水泥浆固井技术
吴健1 林利飞2 张静1
(1.延长油田股份有限公司井下作业工程公司; 2.延长油田股份有限公司开发部)
摘要:针对延长油田股份有限公司西区
采油厂的地层特性、储层特点和固井难点,
研制出了适合西区采油厂的地层条件、一次
上返低压易漏固井用水泥浆体系,以及与产
层固井低失水水泥浆体系相配套的固井工艺
技术。
通过对室内研究与现场施工的总结分
析,证明了现场固井设计的合理性,同时固
井质量大幅度提高,达到了项目的研究目
的,对今后其他地区和气井长裸眼固井具有
一定的指导意义。
关键词:固井;低密度;水泥浆;地层特征;现场应用
解决低压易漏地层固井过程中漏失的有效方法就是使用相应的工艺技术和低密度水泥浆,依据对延长西区采油厂的地层分析,考虑成本和实用性等综合因素,决定研究开发复合低密度水泥浆技术。
1 复合低密度水泥室内研究
室内研究条件主要是指井底静止温度、循环温度和井底静液柱压力。
(1)实验温度的确定。
井底静止温度与区域平均地表温度和地温梯度有关,是水泥石强度养护的温度条件。
经验计算公式为
t B HS=T+K H(1)式中t B HS为井底静止温度(℃);T为平均地表温度(℃)(西区10℃);K为地温梯度(℃/100m); H为井垂直深度(m)。
井底循环温度t是稠化时间实验的温度条件,经验计算式为
t=钻井液循环出口温度+套管鞋深度/168
根据延长西区采油厂井深和钻井液循环出口温度,计算井底温度为65℃～70℃,循环温度为50℃～55℃。
(2)实验压力的确定。
尽管压力对注水泥作业的影响不像温度那么明显,但仍是影响水泥浆稠化凝固的另一个重要因素,是稠化时间测试的条件。
井底压力与液体密度和井的垂直深度有关,计算公式为
p=010098rh(2)
式中p为井底压力(M Pa);r为液体密度(kg/m3);H为套管下入垂深(m)。
根据西区采油厂井深,低密度水泥浆实验压力为20～25M Pa,常规密度水泥浆实验压力为32～36M Pa。
2 复合低密度水泥的配浆方法
经研究,造成复合低密度水泥浆试验效果降低、特别是密度值相差很大的原因是高速剪切破碎造成的,复合低密度水泥浆的配浆方法如图1
所示。
图1 复合低密度水泥浆配浆方法
按此方法配浆,配得的水泥浆密度与现场基本相同。
在室内加深复合低密度水泥的研究并掌握其性能特点,对指导生产施工具有重要的意义。
3 现场应用配方的确定
为了进行系统的研究,在室内做了大量的实验研究工作,基本形成了密度系列化配方体系,基本配方组成为:G级油井水泥+粉煤灰+漂珠+增强稳定剂+水。
通过改变材料配比组合以及水量的变化实现不同的水泥浆密度。
从室内试验结果可以得知,几种体系配方组合均可满足低密度水泥浆固井的需要。
本次现场试验使用的配方:60%G级水泥+25%粉煤灰+15%漂珠+2%ZWJ,水灰比为017,密度为1143g/cm3。
利用复合低密度水泥浆体系固井技术对3口井进行施工,其施工数据的对比情况如表1所示。
依据固井质量评定标准对正31-1井、5132-
7井、4039-4井3口固井试验井的固井质量检查
86 油气田地面工程第28卷第1期(200911)
沥青路面水损害的预防性养护措施
韩宝林(大庆油田有限责任公司)
靳亮(大庆油田建设集团道路管理公司)
摘要:为了保持油田专用道路沥青路面
良好的使用性能并延长其使用寿命,必须及
时做好前置性的预防性养护措施。
目前,国
内外普遍采用的水损害预防性养护技术措施
有沥青雾封层、裂缝填封、沥青表处封层、
稀浆封层以及微表处技术。
预防性养护在养
护工程中能有效地降低投资,延缓道路老
化,提高道路的使用性能。
关键词:沥青路面;水损害分析;预防性养护;时机;措施
1 预防性养护的重要性
一条油田专用道路路面从建成投入运营到出现路面局部或大面积破坏,是一个由小到大、由轻到重的变化发展过程。
当路面还处于良好状态下但已出现功能性损坏时,需要及时采取以预防性养护为主的道路养护方法,而不是等到路面损坏进一步恶化后再进行修补性养护。
在道路养护方面“不坏不养”、“以修代养”或“重修轻养”的状况目前还是存在的,主要由于以下原因:①养护部门的认识不足;②与决策者的思维方式有冲突;③缺乏专项养护资金;④技术研究不足;⑤缺少路面性能数据的收集和分析。
因此,在油田专用道路路面养护中,科学认识并树立预防性养护的理念、推广预防性养护已是迫在眉睫。
2 预防性养护时机的确定
预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机,预防性养护是在路面还处于良好状况下,路面外观根本没有表现出多少破坏或路面仅仅有某些破坏的前兆时而采取的行动措施,此时进行预防性养护的效益最好。
多年来,充分考虑路况现状及变化、资金和优先权养护措施等各种复杂因素,合理安排养护工作,并取得了良好的效果。
路面养护是以PCI为指标,将养护工作分为4个等级。
其中第一阶段PCI指数为75～95,路状况优异,采取常规养护;第二阶段PCI指数为60～75,路面状况良好,这时就应采取预防性养护,延长使用寿命,恢复路表状态功能。
不同气候区域、不同的路基路面结构和材料、
图进行全面分析评定,结果如下:
(1)10月18日施工的正31-1井固井质量合格。
其中,高密度水泥封固段质量优质;低密度封固段中ΔA<40%,胶结良好段占到了62%。
(2)10月20日施工的5132-7井固井质量合格。
其中,高密度水泥封固段质量优质;低密度封固段中ΔA<40%,胶结良好段占到了86%。
(3)10月21日施工的4039-4井固井质量优质。
其中,高密度水泥封固段质量优质;低密度封固段中ΔA<40%,胶结良好段占到了9815%。
表1 三口井施工数据
井号 替量/
m3
碰压/
MPa
有无
回压
低密度水泥浆密度/
g・cm-3
高密度水泥浆密度/
g・cm-3
最低
密度
最高
密度
平均
密度
最低
密度
最高
密度
平均
密度
正31-1241819无114011461142118711891188 5132-722171815无114011461143118511901186 4039-4231519无1136114511431185119211884 结语
(1)低密度水泥浆体系复合外掺料及外加剂均采用干法混和的方法配制,操作简单,容易方便,有利于推广应用。
(2)选用漂珠、粉煤灰及G级水泥等3种不同粒径的材料,实践了颗粒级配组合与紧密堆积技术,实现低密度水泥石空隙充分填充,提高水泥石的致密性,降低了水泥石的渗透率。
(3)研究开发的水泥浆体系,能满足西区采油厂注水井固井的需要。
(4)三口试验井低密度水泥浆返高均达到设计要求,获得了两口固井质量合格、一口优质的结果;完成了合同要求的研究内容和试验任务,达到了项目预期的研究目的,同时对提高固井技术和锻炼队伍起到了一定的作用。
(栏目主持 焦晓梅)
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油气田地面工程第28卷第1期(200911)。