低温低密度水泥复合减轻材料研究

深水固井一直存在低环境温度、低破裂压力梯度、潜在浅层流、材料成本较高等技术难题。针对这些问题开发出了一种适用于低温(10℃)深水固井的低密度水泥复合减轻材料体系KBS1053,该水泥体系的密度为1.55 g/cm3,具有低温下凝结速度较快、低温强度发展较好、浆体流动性较好等特点,其早期抗压强度高于同等密度空心玻璃微珠低密度水泥体系,且原材料来源广泛,具有良好的工程性能和经济效益。

复合减轻材料及低密度水泥浆体系研究与应用

针对常规低密度水泥浆体系抗压能力低、浆体稳定性差,常规减轻材料降低密度范围有限,受地层压力或成本影响较大的难题,优选出减轻材料A和B、充填材料C和D,根据自制简易装置确定的粗、中、细三级颗粒最佳体积比为(8~10)∶(1~2)∶(2~2.5),开发出了BH-LW601S和BHLW602S两种复合减轻剂,堆积密度在0.60~0.90g/cm3之间,抗压能力达到了70MPa。采用复合减轻剂配制1.20~1.60g/cm3的低密度水泥浆体系,流动度大于18cm,API滤失量小于50mL,抗温达180℃,浆体稳定性良好,上下密度差小于0.03g/cm3,24h抗压强度大于15MPa,稠化时间可调,综合满足工程要求。该低密度水泥浆体系有利于解决长封固段、薄弱易漏地层固井技术难题,现场应用8井次,效果良好。

1.25~1.30g/cm^3低密高强水泥浆体系研究与应用

2019年,油田公司为了保护油层,保护套管的要求,调整了油、气井产建方案,油气井实行全封固,同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。低密度水泥石24h抗压强度达到7.0MPa以上。因此,为了解决承压能力低区块难以实施一次上返固井工艺的技术难题,研制出了一种复合减轻剂以及形成了三种低密高强水泥浆体系,使用密度范围为1.25~1.30g/cm^3,适用温度范围广泛,具有水泥浆稳定性好、抗压强度高、渗透率低、防气窜能力强、失水量易控制等特点,提高低密度段固井质量,满足甲方产建方案要求。混灰流程方便,现场施工工艺简单,取得了很好的经济效益。

超低密度水泥浆体系设计与室内研究

针对我国大量存在的低压易漏井固井水泥浆低返等问题,同时适应当前油气勘探低成本战略,设计研发低成本复合减轻材料及超低密度水泥浆体系。通过优选减轻剂,结合紧密堆积理论,优化颗粒配比,设计研发复合低密度减轻剂;通过室内实验,开发1.15~1.20 g/cm^3超低密度水泥浆体系并优化其综合性能,达到性能优良,成本较低,满足各种固井工程的应用要求,适合大规模生产应用。

国内外固井低密度水泥浆体系研究综述

对各种减轻方式形成的低密度水泥浆体系的研究进行分类综述,对不同类低密度水泥浆的性能特点及优缺点进行了分析,对最新一些研究进展进行了重点阐述。另外,针对目前低密度水泥浆体系研究现状,探讨了其发展趋势。

高性能实心低密度水泥浆体系的研发及现场应用

了降低胜利油区近海平台钻井综合成本,保证长封固段技术套管固井质量,通过优选外掺料及外加剂,研发性能优越的复合减轻剂,形成高性能低密度水泥浆体系。实现长封固段井一次上返,从而替代分级注水泥,节约周期,降低成本。研发的实心低密度水泥浆体系密度为1.40g/cm^(3),50℃情况下养护48h强度达到9.6MPa,现场应用表明,高性能实心低密度水泥浆体系封固段固井质量合格率78%,技术套管固井质量合格,能够满足长封固段技术套管对低密度水泥浆的技术要求。

低成本超低密度水泥浆体系研究与应用

结合杭锦旗地区低漏失压力井和“低成本”油气勘探开发战略,利用复合减轻剂HBJQ-1开发1.15 g/cm^(3)低成本超低密度水泥浆体系。该体系具有成本较低、浆体稳定性好、流变性能良好、稠化时间可控、早期强度升高快等特点。针对杭锦旗地区低漏失压力井JG2PA9H漏失严重,井径不规则,地层安全压力窗口窄等难题,通过优化下套管防漏技术措施、浆柱结构设计、前置液设计和优化注、替排量等技术措施,使用1.15 g/cm^(3)超低密度水泥浆实现了该井一次上返全井封固,固井质量良好,且体系成本较低,满足油气田后期开发需求,适合规模推广应用。