低密度水泥浆固井技术

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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