天然气水合物钻探低温低密度水泥浆体系优选试验

针对天然气水合物钻探对固井水泥浆的特殊要求,经过大量试验,优选出一种新型低温低密度水泥浆体系:100%G级油井水泥+15%漂珠+10%~15%微硅+8%超细矿渣+1%消泡剂+0.5%降失水剂+2.5%分散剂+2%硅烷偶联剂+5.6%~6%偏硅酸钠+8%~8.5%氯化钙+0.3%三乙醇胺+1%氯化钠(水固比0.7)。该水泥浆体系在低温条件下的密度、稠化时间、抗压强度、流变性和泌水量均可满足天然气水合物钻探固井要求。

温度对煤层气井固井二界面胶结强度的影响

固井二界面胶结质量是煤层气井高效开采一个亟待解决的工程难题,温度是影响固井二界面胶结强度的一个重要因素。为此,基于取自沁水盆地HD012井的相关样品,实验评价了温度对固井二界面胶结强度的影响规律,并结合环境扫描电镜(ESEM)方法对比分析了不同温度条件下泥饼的断面特征和孔隙结构特征,进而探讨了温度对固井二界面胶结强度的影响机理。实验结果表明,在无泥饼条件下,固井二界面胶结强度,随温度升高而增大,而在有泥饼条件下,则随温度升高而减小;有泥饼存在时,温度升高,泥饼黏土颗粒结合水膜变薄,粒间作用力减小,泥饼中孔洞增大、增多,导致泥饼渗透性增大,固井二界面胶结强度降低。

井斜角对固井一界面泥膜形成规律的影响

固井一界面胶结质量对油气井生产过程中环空气窜和环空带压问题具有重要影响,而套管表面形成的泥膜质量与分布情况则尤为关键。针对油气井井斜角大小不同导致形成泥膜的差异性,自主建立了一种模拟不同井斜角下套管表面泥膜形成规律的实验装置和方法,实验研究了井斜角对固井一界面泥膜形成规律的影响。研究结果表明:当井斜角为0°时,泥膜厚度由上到下依次变厚,同时沿套管方向,横向呈环状分布;当井斜角介于0°～90°时,套管上下面的泥膜厚度大于两侧,并且沿套管方向泥膜分布呈近似线状;当井斜角为90°时,上下面的泥膜厚度大于两侧的泥膜厚度,同时套管两侧面出现了不同程度的无泥膜覆盖区域。研究结果可对提高固井一界面胶结质量和防止环空气窜和环空带压问题提供科学依据和技术支撑。