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1、低温早强防气窜水泥浆体系的研究‘’‘2王永松,2聂臻吕光明吴达华昔士龙蔡久能.,;,(1中油渤星工程科技股份有限公司天津塘沽2中海油田服务股份有限公司北京燕郊)摘要为满足蓬莱19一3油区浅气层的固井需要,要求低温早强防气窜水泥装体系的研究.,。14~l93低密度水泥桨(9/m)在较低的适用温度(27~60.、、、。℃)范围内共有“低失水高短过渡”早强防气常等特点1.充填材料的研究以紧密堆积理论和顺粒级配理论为指导,以漂珠低密度水泥。,,(1)减轻剂选用漂珠作为减轻剂因为与充浆为羞础研制了相应的低密度增强剂和配套的外加荆并,开发出。填类水泥浆相比漂珠水泥浆通常具有更低的密度一种高性能的低温早强防
2、气窜水泥桨体系该体系。具有浆体沉降德定性好、游离液少、失水易控制、低温早强等和渗透率但由于漂珠颗粒较大(相对于水泥颗、、、,,特点,而且其有良好的防气窜性能:在4。℃下水粒)粒轻壁薄壁厚不均若不加以控制在水泥浆泥浆的.、、,.,。“,,SPN值小于4体系水泥石致密渗透率在001X10拌m中易上浮进水破碎使水泥浆沉降稳定性和体积..;。0。03,。以下上下密度差在10一159/cm左右具有一定的稳定性变差徽膨胀性能,水。泥石不收缩且具有良好的界面胶结性能该(2)增强剂以紧密堆积理论和颗粒级配理论一,水泥浆在蓬莱(PL)193油田已成功应用10余口井USIT,,为指导通过优选活性材料及其颗粒级配合
3、成出一,固井质t良好。检洲表明种增。,强剂PZW将该材料引人水泥浆中可以降低:关健词低密度水泥浆低温早强防气康水泥浆,,胶凝材料的孔胶比改善组成中胶凝材料的性能并性能水泥蒙配方,能够发生相应的凝硬性反应提高水泥颗粒之间的胶;结能力使低密度水泥浆具有极好的悬浮性和密蓬莱(PL)19召油田是由中海油田服务股份有,,。实性改善整体性能提高抗压强度及防气窜能力限公司与美国菲里普斯公司共同合作开发的海上大2油田。该油田储层主体内已发现6个油组,埋探为配套外加剂的研究,。,,(1)低温早强剂在实验的基础上确定了多种70。一15。。m储层非均质性强分选为差~极差,,对体系早强效果较好的早强剂并进行正交实验研
4、岩性为胶结疏松的砂岩地层砂岩孔隙度为15%一,,制出一种能显著提高体系低温抗压强度的早强剂30%孔隙结构以原生粒间孔为主区域内构造复。。在9一3CAgOgS不同早强剂对体系低温抗压强度的影响杂蓬莱1合作区探井钻井过程中首次钻遇1。,一一一如表所示浅层气在PL1933井及BZ25卜6井曾发生井喷。19一事故为此能否成功封固浅气层对蓬莱3油田衰1不同早强剂对同一密度水泥桨抗压强度的影响。的开发有着重要影响以普通漂珠低密度水泥浆为早强剂903ST93CA一25603CA909SCA,,基础研制了相应的低密度增强材料并针对增强剂。...流动度/m205200200,,的特点开发了配套的外加剂体系由它们
5、配制的低p/MPa0.83.6,温早强防气窜水泥浆体系具有水泥浆沉降稳定游注:水泥浆配方为水泥十36.8%漂珠十4.5%增强剂+,,,,...,,,离液少失水易控制低温早强防气窜等特点水泥878%水+15%CF4oS+早强剂密度为159/em浆综合性能与哈里伯顿和道威尔公司的同类水泥浆CA909S加t为2.5%,其它早强剂加t均为5.0%.P的、,,试验条件为30sh性能相当而且价格相对较低仅为国外同类产品价℃格的10%~20%。目前该水泥浆体系已成功地应一,,用于蓬莱193油区10余口井20余次的固井施工,由表1可以看出与其它早强剂相比CAgogS,,.USIT固井质量良好已创造产值1000
6、多,检测表明在25%(BWOC)的较低加量下就能有效提高水。万元泥石低温下的早期强度。···11钻井液与完井液2003年第20卷第5期,(2)防气窜剂针对低温早强防气窜水泥浆具缓凝剂转而吸附于水泥颗粒表面导致水泥浆稠化,时间及强度发展异常。有合理颗粒级配分布体系本身具有一定防气窜及研究出了一种常温下溶解性降失水的特点,研究开发了适用于该体系的防气窜能良好的低分子量聚合物CHZllL作为体系的缓凝G。,,。剂C7OIS防气窜剂CG7OIS是一种特殊的高分剂用以减小体系的吸附使水泥浆性能发展正常,,,,子复合交联体系加人水泥浆后可迅速溶解并吸附CH2llL为棕色液体适用温度为27一10℃加量在水泥
7、颗粒上,形成一种以水泥颗粒为节点的网状为0.5%一3.0%(BWO,C)稠化时间随加量的增加聚集体,在颗粒表面迅速覆盖孔道形成致密滤饼,降而延长。50℃下缓凝剂加量对低密度水泥浆稠化。低水泥浆失水量水泥浆失水量随CG7olS加量的时间的影响如图3所示。增加而减小,并存在门限浓度,超过该加量,失水量,。急剧降至50mL以下见图1同时CG701S可提400r,高水泥浆中的粘滞阻力减缓由于水泥浆水化引起
