三凝水泥浆体系在深井、超深井固井中的应用

川东北地区φ177.8mm尾管固井存在裸眼井段地层承压能力低、高低压力系统同存、气显示层段多、温差大、喇叭口附近水泥浆易发生超缓凝、强度不够的固井技术难题。针对固井技术难题,提出采用三凝水泥浆体系分别封固油气层、非油气层的技术思路;套管重合段采用常规密度水泥浆封固,能有效地防止高温水泥浆超缓凝现象。该体系在七北103井固井中的应用,取得了固井质量优为30.98%,中为39.54%,差为29.48%的良好效果。对比同一构造同一套管层次固井作业,尤其是套管重合段,该体系保证了悬挂器处封固质量,注水泥后井口没有出现喇叭口附近窜气冒气现象,有效地防止了气窜的发生。声波测井结果表明,复杂井段的封固质量达到了防气窜的目的。

液体加重技术在超高密度水泥浆研制中的应用

为了有效提高水泥浆密度,提出了一种新型加重技术,即采用无机盐提高水泥浆基液密度,再结合颗粒级配原理,解决了常规固相加重配制超高密度水泥浆存在的难题。针对选用的LY-2无机盐的特性,优选了一套性能优良的适合该液体加重剂的处理剂系列,并对外掺料的粒径进行了合理选择,使之形成大、中、小的3级颗粒级配,配制出了密度达3.05 g/cm3的超高密度水泥浆,并对其综合性能进行了评价。结果表明,该水泥浆具有良好的悬浮稳定性、流变性能、降失水性能和抗盐能力,且稠化时间易于调节,其工程性能满足固井作业的需要,为勘探开发深部储层做好了技术储备。

一种新型多功能钻固一体工作液

针对目前钻井工程面临的恶性漏失和絮凝虚泥饼无法固化的难题,研究出一种具有润湿、渗透、乳化、冲洗、固化功能于一体的特殊工作液。该工作液主要由黏土类增黏剂、纤维素衍生物增黏剂、木质素类稀释剂、表面活性剂、激活剂、固化剂和密度调节剂组成,介绍了其作用机理。性能评价结果表明,该工作液具有优良的悬浮能力和流变性以及很高的抗压强度、抗盐能力、对泥饼的冲刷能力和激活钻井液的能力,与钻井液、水泥浆的相容性好。它可作为一种可固化堵漏液使用,也可作为一种可固化滞留于界面上絮凝虚泥饼的前置液使用,能有效堵漏和提高固井质量,降低钻井成本,延长油井寿命,具有广阔的应用前景。

液体加重技术在超高密度水泥浆研制中的应用

随着深井和超深井复杂地层钻井的日益增加,普通高密度水泥浆已经不能满足深井、超深井及超高压固井作业的需要,研究超高密度水泥浆体系势在必行。由于常规高密度水泥浆采用无机矿物固相加重,密度难以突破2.6g/cm3,为了有效地提高水泥浆密度,采用以液体加重为主的配制超高密度水泥浆的方法,即采用无机盐提高水泥浆配制基液的密度,结合颗粒级配原理,辅以无机矿物材料加重水泥浆密度,降低了配制超高密度水泥浆体系的难度,室内配制的超高密度水泥浆体系密度达3.05g/cm3,具有良好的悬浮稳定性、流变性能、降失水性能和抗盐能力,稠化时间易于调节,其工程性能满足超高密度固井作业的需要。

川东三高气井固井水泥浆设计应注意的问题以及现场应用效果

川东高含硫气层具有高温、高压、压力窗口窄、高低压共存、气水同层、裂缝发育等特点,固井水泥浆设计难度大。固井期间经常又漏又喷,层内、层间窜通,水泥浆返高不够,导致固井后期出现窜槽、微间隙,形成长期窜流通道;同时高温、高压、高含硫使水泥石和套管受到腐蚀,影响水泥环的完整性及正常钻井和开发,给实施增产措施带来难以补救的困难。针对高温、高压、高含硫天然气井固井设计水泥浆时应注意的问题,对水泥性能、监控混灰、复核实验等进行了合理设计,包括平衡压力设计、材料选择、干混监控、组织协调等以及吸取××井水泥浆设计的教训,为类似的固井作业水泥浆设计提供了有效的借鉴。