纤维水泥浆堵漏实验研究

钻孔漏失是煤田钻探常见的复杂问题之一,而水泥浆堵漏是现场使用最多的堵漏方法之一。但在裂缝性地层、洞穴或高渗地层中容易出现水泥浆漏失的难题。将特种纤维引入常规水泥浆体系中,通过室内实验研究纤维水泥浆的堵漏性能、触变性能、流动性能和水泥石的力学性能,并分析其堵漏作用机理,介绍了其在国内外油气钻井和固井领域的应用情况。研究表明,纤维水泥浆在此类地层中具有较好的堵漏效果,在煤田钻探领域将具有良好的应用前景。

纤维水泥浆体系防窜性能研究

针对固井过程中的气窜问题，对纤维水泥浆的防窜性能进行了实验研究。结果表明，纤维水泥浆的静胶凝强度提高速率比无纤维水泥的快，而且静胶凝强度达到一定值之后其抗压强度会迅速增大，有利于固井作业完成后水泥浆的快速凝结，防止气窜的发生；纤维水泥浆与无纤维水泥浆的稠化时间相差较小，且直角化性能理想；纤维长度为350-1400μm、掺量为0．12％～0．3％的纤维水泥浆体系具有较低的水泥浆防窜性能系数，可以有效地提高水泥浆的防窜性能。

增韧纤维水泥浆在胜利油田小间隙井的应用研究

为解决胜利油田开发中后期小间隙固井中存在的诸多问题,从水泥石的弹性和韧性等方面开发出了增韧纤维水泥浆。优选出了增韧纤维,评价了增韧纤维对水泥浆流变性、稠化性能、降滤失性能以及与其他添加剂配伍性能的影响。同时研究了纤维对水泥石的力学性能、渗透率、泊松比和弹性模量以及胶结强度的影响。结果表明,增韧纤维在适宜的加量和长度范围内对水泥浆流变性、稠化性能、失水性能的影响不大,但对水泥石的力学性能影响显著;在小间隙固井中,使用增韧纤维可以改善水泥环的韧性和弹性,防止窜流发生;增韧纤维水泥石的韧性(抗折强度)较原浆水泥石明显提高。该水泥浆体系在23口小间隙井或漏失井进行了应用,解决了现场固井技术难题。

复合纤维水泥浆承压堵漏技术在马2井中的应用

马2井在井深4077-4148m处多次发生失返恶性漏失，经多家专业化公司和泥浆服务单位采用不同的技术历时60d进行了4次大型堵漏作业，最终采用复合纤维水泥浆堵漏成功并有效提高了地层承压能力，为下套管固井创造了良好条件。主要研究了复合纤维水泥浆承压堵漏技术在马2井中的应用情况。通过该井堵漏技术的运用，为川东北地区提高地层承压能力和堵漏积累了十分宝贵的经验。

复合纤维水泥浆体系在垦东891井的应用

针对胜利海上油田垦东区块垦东891井二开在钻遇明化镇组时发生坍塌现象(800~1200m)和封固段长、循环压耗高的特点,文章主要作了如下几方面的工作:分析了该井固井技术难点,优选配套的复合纤维防漏增韧水泥浆体系,应用了配套的完井管串结构。现场固井结果表明,复合纤维增韧水泥浆具有过渡时间短,稠化时间可调,水泥石致密,抗压强度高,流动度高,具有良好的防漏性能。电测结果显示,该井固井质量合格,满足了后续勘探开发的需要,该井所采取的一系列固井工艺措施在垦东潜山披覆构造带北部斜坡带垦东89断鼻构造低部位具有较好的推广应用价值。

纤维堵漏水泥浆的室内研究

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能,但在加入惰性纤维材料后,由于纤维的堆积和架桥作用,容易在漏失通道中形成网状结构,而水泥浆的常规性能不会发生太大变化,因此可对钻井、固井过程中的漏失进行有效封堵。并且,纤维的加入还能提高水泥石的韧性,确保射孔作业更好地进行。通过改变纤维的加量和长度,研制出了一种纤维堵漏水泥浆体系,并利用水泥堵漏静态模拟仪对孔径分别为1mm、2mm、4mm的孔隙性漏失和裂缝宽度为1mm和2mm的裂缝性漏失进行了室内模拟堵漏试验。结果表明,该纤维水泥浆体系的对孔隙性漏失和裂缝性漏失地层均有良好的堵漏效果。纤维堵漏水泥浆作为一种性能优良的堵剂有广泛的发展前景。

新型复合纤维堵漏水泥浆体系的研究与应用

针对胜利油田河50区块的固井漏失问题，研究开发了出了一种新型复合纤维堵漏水泥浆体系，该体系优选了一种以有机聚合物为原料、对表面进行特殊工艺处理的高强有机聚合物单丝短纤维作为堵漏材料，在水泥浆中有很好的分散。当堵漏纤维水泥浆进入漏层时可形成“滤网结构”，增加水泥浆体的流动阻力，借助于水泥浆的水化胶凝作用和未水化固相颗粒的填充作用，达到堵漏和提高地层承压能力目的。

水平井化学堵水配套药剂研究

针对水平井化学堵水需要,研发了3种化学剂。一是化学环空封隔材料,由可溶性淀粉、丙烯酸、交联剂、淀粉酶、引发剂等在水溶液中聚合而成,讨论了合成条件。35%、45%的反应混合物1PV注入填砂管,在60℃聚合48或24小时,水测突破压力梯度>30MPa/m。聚合产物有弹性,在水中发生溶胀、降解和溶解,最终产物包括未溶解、部分溶解的淀粉、多糖、短链聚丙烯酸等,固体物粒径<100μm,降解96小时后黏度4mPa·s,降解时间随温度升高(3585℃)而减小(从约100小时到约20小时)。二是聚合物铬凝胶,聚合物为北京恒聚的耐温抗盐聚合物,无机铬交联剂中的还原剂亚硫酸盐为工业副产物,加有0.01%无机强还原剂。三是无机强造壁封堵剂,由G级油井水泥、硅灰、超细水泥、聚丙烯纤维组成,凝固时间38小时,抗压强度>12MPa。

泌页HF1井技术套管固井工艺技术

为提高页岩井固井质量采用了较有效的工艺技术，设计了用于冲洗和防止井垮的冲洗液应用防漏纤维水泥浆，从优化水泥浆体系／安全下套管／固井现场配套施工工艺等，采取有效的施工来保证页岩井固井质量施工证明措施能够满足固井质量的要求，现场效果明显。

红格矿区钻探堵漏堵涌技术的研究和应用

介绍并总结了在红格矿区钻遇漏失涌水地层,经过对该复杂地层的现场调研,采取了多种堵漏堵涌方法,并成功地解决了这一技术难题,特别是对纤维水泥浆堵漏堵涌进行了初步的尝试,并且取得了很好的效果。

六盘水牛场区块煤层气井固井漏失分析及防漏技术研究

针对六盘水牛场区块低压易漏煤层的固井漏失问题,结合现场防漏实践,开展了低压易漏煤层漏失分析及防漏方法研究,形成了成套的固井防漏技术方法,成功解决了牛场区块固井漏失问题,研究成果为贵州煤层气井固井提供了新途径,具有显著的应用和推广价值。

塔里木山前中完防漏固井技术的研究

为了达到降低塔里木山前区块中完井固井期间漏失的目的,针对该区块中完作业裸眼段较长、地层承压能力差、存在严重的漏失现象的问题,通过试验,在原本的防漏水泥浆体系中加入不同比例、不同长度的聚丙烯纤维,再分别根据该区块1 mm、2 mm的孔隙性、裂缝性漏失情况进行了类比研究。研究表明,对于1 mm、2 mm裂缝性漏失,只有3 mm的聚丙烯纤维可以起到良好的堵漏作用;而对于同样情况的孔隙性漏失,3 mm、6 mm、9 mm的纤维均能起到良好的堵漏作用,为山前区块长裸眼固井起到指导意义。

苏里格区块漏失井堵漏技术研究

苏里格气田中刘家沟组、延长组以及直罗组承压能力低，固井施工过程中极易发生漏失，造成水泥浆低返，影响固井施工质量。本文主要介绍采用纤维增韧水泥浆体系，有效降低固井施工过程中的漏失几率，提高固井施工一次成功率和固井质量。

潜山漏失井青东古1井尾管固井对策与实施效果

针对胜利海上油田青东区块青东古1井三开在钻遇古生界时发生漏失现象和尾管坐挂后环空间隙小、封固段长、循环压耗高的特点,文章主要作了如下几方面的工作:分析了该井固井技术难点,研究并应用了新型的S102前置液和优选配套的复合纤维增韧水泥浆体系,应用了配套的完井管串结构。现场固井结果表明,固井时选用的S102前置液不仅具有良好的流变稳定性,而且低黏、低切,可在较低的排量下实现紊流顶替,从而提高了环形空间顶替效率及防止环空携岩憋堵,改善了水泥环胶结质量。复合纤维增韧水泥浆过渡时间短,稠化时间可调,水泥石致密,抗压强度高,流动度高,具有良好的防漏性能。电测结果显示,该井固井质量优质,满足了后续勘探开发的需要[1],该井所采取的一系列固井工艺措施在青东凹陷北部地区具有较好的推广应用价值。

PPFRCP板底注浆材料的断裂性能研究

文章通过三点弯曲切口梁试验,考察了纤维掺量对聚丙烯纤维增韧水泥浆（PPFRCP）荷载位移曲线、断裂韧度和断裂能的影响,并与普通水泥基注浆材料进行了对比。结果表明,聚丙烯纤维的掺入改变了水泥基注浆材料的破坏特征,赋予了注浆材料优良的阻裂增韧能力,裂后残余荷载、断裂韧度及断裂能均显著增强。聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.4%时,PPFRCP的裂后残余荷载可达其峰值荷载的20%~40%左右,断裂韧度相对普通水泥基材料提高23%~31%,断裂能相对提高179%~459%。在满足注浆施工流动性要求的前提下,掺入高体积掺量聚丙烯纤维,更有利于增强PPFRCP注浆材料的阻裂能力和裂后工作韧性。

托普台二叠系堵漏技术研究

在裂缝性地层钻井过程中经常发生钻井液漏失的现象,给井下安全造成巨大的挑战,同时对油气层造成不可避免的污染;裂缝性漏失一般漏失量比较大,当钻井液静止时,裂缝性的地层会随地层压力和地层流体变化发生短期愈合的假象,表现形式为在小排量、含堵漏材料的钻井液可建立循环;本文结合现场有关施工过程,在相关部门的技术支持下,总结了裂缝性堵漏一般规律,确定了较理想的堵漏配方和固井施工工艺。