提高水泥层间封隔能力的低密度弹性密封水泥浆性能评价

在现有的固井水泥浆技术条件下,保障井筒完整性长期稳定面临挑战,尤其是常规低密度水泥浆,射孔后水泥石的完整性遭到严重破坏,造成密封失效,水泥石与套管及井壁间的胶结质量差,易发生窜槽等问题。针对上述问题,以环氧树脂和酸酐类固化剂为原料制得弹性剂(RES-1),并用液体纤维提高水泥石的强度和韧性、纳米液体减轻剂改善水泥浆沉降稳定性。室内对低密度弹性密封水泥浆展开了综合性能评价。结果表明,RES-1可降低水泥石的弹性模量,提高水泥石的形变能力,最优加量为10%。低密度(1.5 g/cm3)弹性密封水泥浆体系具有良好的流变性,失水量小于50 mL,线性膨胀率达到0.45%,可有效抑制微环隙、微间隙的产生。低密度弹性密封水泥浆具有较好的致密性、柔韧性和弹性形变能力。与普通低密度水泥浆相比,其渗透率和弹性模量分别降低了69.5%和78.4%,抗压强度和抗折强度分别提高了61%和87.9%。低密度弹性密封水泥浆可以有效提高水泥环的长效封隔能力,改善固井质量。

超高温高密度防漏堵漏水泥浆技术

根据乐东10-1区块前期研究成果可知,乐东10-1区块目的层温度达220℃,地质条件复杂,异常高压和薄弱地层交替存在,窄密度窗口特点,井漏风险大,乐东10-1区块已钻井漏失裂缝宽度主要分布在450~830μm,顶替效率低,针对该地层固井作业,提高地层承压能力,提高固井液的防漏堵漏能力是保障固井作业顺利进行的关键。室内针对该问题开展了超高温高密度水泥浆堵漏材料的筛选,通过大中小不同粒径的PL-F64堵漏纤维、弹性堵漏材料TG4500型和TG2500型,搭配3 mm PM-R62刚性堵漏材料颗粒复配使用,构建了一套超高密度堵漏水泥浆体系,该水泥浆体系具有比较宽的粒径分布,可堵0.5 mm的裂缝,大于3.4 MPa压差下满足漏失量小于50 mL,添加堵漏材料后水泥浆抗压强度提高了26.2%,5#配方在1.5 mm的裂缝下堵漏水泥浆的堵漏能力达6.8 MPa,满足超高温高密度水泥浆堵漏性能要求。