工作液密度降低对水泥环界面胶结的影响

固井后工作液密度的降低会造成水泥环与套管和地层脱离胶结,从而形成微环隙,导致水泥环的层间封隔失效。根据厚壁圆筒理论,建立了更符合水泥环受力状况的套管—水泥环—地层力学模型,给出了工作液密度降低对水泥环与套管及地层间所受到的应力位移计算式。模拟计算结果表明,在相同井深处,工作液密度降低值越大,水泥环受到的应力值越大,界面处越容易产生微环隙。对于相同密度降低值,水泥环受到的应力值和产生微环隙的可能性随井深的减小而减小。结合模拟计算值和试验,测试不同水泥浆体系的水泥石与模拟套管的胶结强度值,选择和设计不同的水泥浆体系或降低合理的工作液密度值以防止微环隙产生的新途径。

可固化低密度堵漏工作液的应用与认识

井漏是石油钻井行业非常严重的问题之一。井漏一旦发生,轻则影响钻井时间,堵漏耗费大量人力物力,重则引发一系列连锁反应,最终可能导致安全事故。而裂缝性漏失则是井漏中影响严重,后期反复漏失的情况也更加普遍的一种。因此开展裂缝性漏失地层的研究,控制甚至解决漏失问题势在必行。要实现漏层裂缝的良好封堵,工作液必须具有物理封堵、滞留漏层裂缝以及固化胶结裂缝这三个功能。并根据这三个功能要求工作液应具有受钻井液污染少,能形成有效桥塞,泵送过程容易流动、施工结束停泵一段时间后不易流动,以及固化胶结裂缝这四个特点[1]。可固化低密度堵漏钻井液相容性好、固化后强度高、封堵承压能力高等,且现场配制方便、操作简单、施工安全风险低。在鄂尔多斯盆地多口井应用情况表明,可固化堵漏工作液具有流变性好、失水低、触变性强、强度高、稠化时间可调[2]、物理封堵、滞留漏层裂缝以及固化胶结裂缝的有效功能。可固化堵漏工作液封堵漏层效果好,提高承压幅度大,是解决裂缝性漏失新型堵漏的良好方法应用,效果良好,前景广阔。