一种低温浅层多功能抗窜水泥浆体系

针对低温浅层井油气水窜问题,开发了一种新型多功能复合型水泥浆体系。该水泥浆以有机物和无机高价阳离子复合而成的无氯型早强剂为主体,并添加能提高水泥浆抗窜阻力的防窜降失水剂。室内实验表明,该水泥浆具有早期强度高、后期强度不衰退、过渡时间短、失水量低、稠化时间可调、微膨胀等特点,能够从多方面控制窜流的发生;在低温下的滤失量小于50mL;同时该体系避免了其它早强剂由于引入大量氯离子而对套管造成的电位腐蚀及对地层的污染,从而能够保护储层,延长油井的使用寿命。

非渗透抗窜低密度水泥浆在Mynteke油田的应用

哈萨克斯坦Mynteke油田属典型的窄压力窗口固井地区,其上部有活跃的浅层气,下部地层破裂压力低,钻井液密度在1.05～1.10g/cm3范围内时仍有井漏发生。用常规低密度水泥浆固井后,水泥胶结较差,部分井口有冒气现象。为有效防止气窜,提高固井质量,研究出一种适合该区块的非渗透抗窜低密度水泥浆体系。该水泥浆体系具有低密度可调、流动性好、抗压强度高,失水低、稠化过渡时间短等良好的工程性能。通过室内实验和5口井的现场成功应用表明,非渗透抗窜低密度水泥浆体系能满足该地区浅层气窜和低压漏失的固井施工作业的需求。

基于循环加载测试的水泥环抗窜能力试验评价

为科学评价水泥浆体系的抗窜能力,基于可模拟循环变载条件的水泥环抗窜能力试验装置,对不同候凝条件和不同配方的水泥浆体系抗窜能力进行试验分析。分析结果表明:在套管内压循环变载条件下,相同的水泥浆体系在不同的候凝条件、不同体系在相同候凝条件呈现出不同的抗窜能力,如在套管内外35 MPa压差下,配方1的水泥浆体系循环30轮次未出现破坏,而配方2的水泥浆体系在循环第5轮次产生了微裂纹和微环隙,而采用水泥浆性能系数法(SPN)和气/水窜测试仪分析,这两种体系的抗窜能力接近。因此,对于采用分段压裂进行储层改造的页岩油气井,增加多轮次变载条件下水泥环抗窜能力评价,有助于设计出更合理的水泥浆体系,选取更科学的施工参数。

DSK锁水抗窜剂解决了大庆龙虎泡油田固井质量问题

大庆龙虎泡油田的主力油层,溶解气油比很高(37.5—86.6m^3/t),固井水泥浆胶凝强度不能阻挡这样高的溶解气侵入水泥环,造成封固质量问题。通过分析大庆龙虎泡油田高台子油层的地质特点,采用了DSK锁水抗窜剂。加入DSK锁水抗窜剂的水泥具有速凝、早强特性,能在固井注水泥完成后的10—20 min内,达到阻止气窜的胶凝强度,解决了大庆龙虎泡油田固井质量问题。

新型自粘型止水带抗窜水渗漏性能试验研究

介绍了一种新型自粘型止水带的主要性能特点,提出了一种止水带抗窜水渗漏试验的新方法,进行了普通止水带和自粘型止水带的抗窜水渗漏性能对比试验,得出相关结论以期有力推动新型自粘型止水带的推广应用。

抗腐防窜水泥浆在乌国气井固井中的研究与应用

乌兹别克斯坦布哈拉-卡尔西地区油气资源丰富,开发有多个气田,由于该地区产层气体活跃,且含有H_(2)S和CO_(2)等有害气体,固井有效封固难度很大,尤其在投产后会逐渐出现环空带压现象。通过研究抗腐防窜水泥浆体系,并结合气井防气窜固井工艺技术,该地区的环空气窜现象得到有效缓解,成功保障各气田安全快速开发。

低密度非渗透胶乳水泥浆防窜性能研究

针对新疆陆东五彩湾区块地层压力系数低,井漏气窜严重等特点,研制出了一种适合于该区块的低密度非渗透胶乳水泥浆体系。通过对水泥浆的抗气窜性能评价表明,该水泥浆失水低,稠化过渡时间短,在形成水泥石后,相比常规水泥石,具有胶结强度大,脆性系数小,冲击能力高,体积微膨胀,水泥浆防窜系数SPN低等优点。综合评价该水泥浆具备很好的抗窜能力。

研究固井材料防窜及动态性能的方法及装置

为了探讨射孔时水泥环破裂原因,系统地进行水泥环防窜、抗窜的综合试验研究,我们设计了模拟固井射孔的综合试验装置,及多功能材料动态性能测试装置。本文主要介绍这二种装置的设计思想、试验方法等。

抗冻胶乳水泥浆室内研究

研制出一种在-15℃的环境下仍能保持良好流动性的抗冻丁苯胶乳PC-CGR66L-T。室内研究发现,用PC-CGR66L-T配制的胶乳水泥浆具有较好的强度和滤失性能,较短的稠化转化时间,较好的抗海水侵污能力,渗透率低,凝胶强度发展快,抗窜能力强,适合于寒冷地域油田或冬季固井作业。

固井水泥环微间隙与微裂缝的模拟试验方法

对于固井水泥环微间隙和微裂缝模拟试验方法以及自修复评价试验方法,目前尚未统一。为了顺利开展固井水泥环自修复技术研究,基于大量的探索实验,提出了两种模拟微间隙和微裂缝的试验方法:使用不锈钢钢管模拟套管,通过先在套管内壁涂抹均匀的钻井液液膜,然后灌入固井水泥浆的方法模拟固井水泥环微间隙;通过直接灌入水泥浆(内壁无钻井液液膜),待试样固化后再对钢管外壁施加机械挤压力的方法模拟固井水泥环的微裂缝。从抗窜强度测试、试验误差分析和无损伤CT扫描等方面,对模拟试验方法的可靠性、稳定性和模拟样品的微观形态进行了分析研究。结果表明,该模拟试验方法简单易行,微裂缝与微间隙模拟的过程和微观形态与实际工况接近,试验数据稳定可靠。结论认为,该模拟试验方法能够较好地应用于固井水泥环自修复技术研究和固井水泥浆力学性能分析测试。

吐哈油田丘东致密砂岩气水平井固井技术研究与应用

吐哈油田丘东致密气区块气藏埋藏深,油气显示活跃,压力窗口窄,水泥浆封固段长,固井压稳与防漏难度大;斜井段长、套管下入难度大,套管居中度、顶替效率不易保证;井底电测静止温度达到1 4 0℃、对水泥浆的抗高温、防窜能力、综合性能要求高,后期大规模体积压裂投产对水泥环完整性要求高。针对上述固井难点,通过研发抗高温胶乳防窜水泥浆体系、加重冲洗隔离液,软件模拟套管居中度、浆柱结构与防漏压稳设计,形成了一套适用于该区块的致密气水平井固井技术,现场应用3井次,固井质量合格率达到100%,满足了油田的生产需求。

循环加载下水泥环密封完整性评价试验装置

为研究压力或温度变化条件下油气井筒环空水泥环的失效形式与机制,建立了循环加载下水泥环密封完整性评价试验装置。该装置能够实现模拟井眼条件下钻井液泥饼形成、水泥浆注入、水泥浆凝固以及多轮次循环加载下水泥环密封性失效等过程。采用该装置进行水泥浆凝固后在不同套管尺寸及加载条件下水泥环的失效形式、模拟射孔条件下水泥环失效特征、循环加卸载条件下水泥环抗窜能力评价等试验,结果表明套管内压变化时水泥环会出现拉伸、本体剪切破坏与微环隙等失效形式。采用失效特征、渗透率变化与水泥环抗窜能力等相结合的方法可进行环空水泥环密封完整性试验评价,为合理的水泥浆体系设计优选及井筒生产参数优化提供依据。

反应型复合止水带性能研究及工程应用

利用胶粘密封及防排结合的止水机理,从阻断渗水通道的角度出发,对止水带结构进行了优化设计,创新性研发了反应型复合止水带;通过对反应型复合止水带物理力学性能、应用性能研究以及应用案例分析,阐述了反应型复合止水带的止水机理和止水效果。

水工引水隧洞用喷膜防水材料的比选

喷膜防水材料是通过喷涂的方式形成防水薄膜,达到防水的目的。本文对三种喷膜防水材料的性能、施工工艺、适用环境等进行了系统对比。DG系列喷膜防水材料具有两面粘的效果,适用于夹心防窜水的水工引水隧洞复合衬砌工程。设计了0.5mm宽裂缝的混凝土抗窜水模型试验对DG系列材料和丙烯酸盐喷膜防水材料的反粘抗窜水性进行了对比,DG的反粘抗窜水性在1.5MPa以上,丙烯酸盐喷膜材料的反粘抗窜水性0.14MPa。

DSHJ湿混降失水剂

为解决大庆探区探井水泥浆降滤失的问题,中国石油大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院研制出了一种深井湿混降失水剂——DSHJ降失水剂。该降失水剂可在常温下溶于水中,能有效地控制水泥浆的滤失。文章介绍了该产品的组成和作用机理,室内实验证明,该水泥浆体系具有低失水、高强度、抗水气窜、水泥石动态力学性能好等特点,1999年进入现场试验以来,至今已经推广使用了上千口井次,取得了较好的效果。

适于平湖高温高压大位移井固井的水泥浆体系构建

平湖油气田油气生产形势严峻,油藏剩余油分布越来越复杂;该地区固井存在气窜风险,封固段较长存在固井漏失风险、井壁稳定性差等问题。通过固井技术难点分析及平湖地区水泥浆性能技术分析,主要针对弹性乳液、增强防窜剂GS12L、增韧防漏纤维、非渗透剂及缓凝剂材料的筛选,构建了一套适合平湖气田的抗高温韧性防窜水泥浆体系。通过在水泥浆体系中添加非渗透剂BX82L优化了水泥浆配方。试验结果显示,BX82L能够显著改善水泥浆与油基界面的胶结强度,I、II界面胶结强度均得到了显著提高。该水泥浆体系具有较好的防窜性能,能够有效抑制油气上窜。

建筑防水材料使用性能的研究

通过对各类防水材料的抗开裂性能、抗窜水能力及耐高温性能的研究探讨,比较评价了各类防水材料的不同性能状态,为在施工过程中正确选择防水材料提供了客观依据。

安探1X高温深探井小间隙固井技术

廊固凹陷是华北冀中坳陷3大富油凹陷之一,为华北油田主要产油区,其油层埋藏深,温度较高,井身结构复杂。安探1X井是部署在华北冀中坳陷廊固凹陷的1口风险探井,四开Ф127mm尾管下深5494m,地层温度高达177℃,气层活跃,压稳技术难度大,同时环空间隙小,水泥环薄,对水泥浆高温稳定性、防气窜能力以及对水泥石抗压强度衰退问题提出挑战。针对安探1X井固井难点,筛选出抗高温防窜水泥浆体系,其具有良好的沉降稳定性和游离液稳定性,稠化时间可调,防窜性能强,同时具有180℃高温强度不衰退等特点;通过优选高温悬浮稳定剂,形成抗温180℃冲洗隔离液体系,180℃沉降稳定性小于0.03 g/cm^3。在安探1X井Ф127 mm尾管固井中成功应用,水泥浆固井质量良好,为后期华北冀中坳陷的勘探开发打下了良好的基础。

固井水泥浆膨胀性能实验研究与应用

为了解决水泥浆体的收缩而导致固井后环空发生油气窜的问题,在分析水泥浆膨胀作用机理的基础上,结合固井工艺技术,开展了膨胀水泥浆体系的实验研究。实验总结了三种膨胀剂G401、M53S、M59S的膨胀性能,分别分析了其对水泥浆性能的影响,在此基础上,配制出了具有良好的胶结强度和抗气窜性的膨胀水泥浆体系,现场应用效果良好,值得进一步推广。