45、新疆钻研院]低密度堵漏水泥浆技术

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1、第六届全国石油钻井院所长会议论文集低密度堵漏水泥浆技术柳建齐静苏洪生张兴国（新疆石油管理局钻井工艺研究院）【摘要】新疆油田近年来所钻的地层多为低压易漏的裂缝性地层，虽然在固井前采取了憋压堵漏提高地层承压能力和用低密度水泥固井的技术措施，但在部分井的固井施工过程中仍然存在一定程度的漏失现象，为此，研制了具备自堵漏能力的低密度堵漏水泥浆体系，并在新疆油田八区、车排子等区块进行了60余口井的应用，取得了良好的应用效果，从而为解决类似井眼固井井漏的问题提供了一种新的技术手段。【关键词】低密度低压易漏堵漏水泥石抗折强度八区、车排子、百21井区是新疆油田近几年的重点开发区块，属低压裂缝性油

2、藏，安全压力窗口窄，在开发初期的固井过程中漏失就比较严重，加上近几年的注水开发，其地层压力系统更加复杂，固井施工的难度更大，主要表现在如下三个方面：（1）安全压力窗口窄，泥浆密度1.35g/cm3溢流、1.38g/cm3失返，平衡注水泥困难；（2）井径极不规则，φ215.9mm井眼，井眼直径最大可达310mm，提高顶替效率困难；（3）封固段长，大多在1000m左右，最长达1600余米。虽然通过固井前憋压堵漏提高地层承压能力和使用低密度水泥固井降低井筒液柱压力的技术措施在一定程度上解决了上述区块平衡注水泥困难的问题，但是，在微裂缝发育井和断层井的固井施工过程中仍存在一定程度的漏失

3、现象，严重影响了该类井眼的固井质量。我院研制了具备自堵漏能力的低密度堵漏水泥浆体系，并在上述区块进行了60余口井的应用，取得了良好的应用效果，从而为解决类似井眼固井井漏的问题提供了一种新的技术手段。1室内实验1.1堵漏剂对流变性的影响表1是堵漏剂对体系流变性的影响，可以看出，加入堵漏剂后，由于堵漏剂在浆体内呈针状均匀分散，形成了较强的网状结构，因此，浆体的触变性更强，更利于堵漏，但是，其流动能力出现了轻微的下降，为此，需根据情况确定其合适加量，以兼顾堵漏能力和流动能力。表1堵漏剂加量对水泥浆流变性能的影响加量%nk流动度cm00.543.0523.00.20.582.8222.

4、50.30.562.9422.00.40.513.2422.00.50.483.6820.00.60.423.9718.5283第六届全国石油钻井院所长会议论文集1.2堵漏剂对水泥石性能的影响表2堵漏剂加量对水泥石强度的影响加量%抗压MPa抗折MPa24h168h24h168h012.320.51.853.250.2513.423.12.864.950.3513.526.73.085.300.4014.628.03.256.850.5013.625.63.235.950.6014.523.52.985.15从表2可以看出，堵漏剂的加入可在一定程度上提高体系的抗压强度和抗折强度，

5、但抗压强度和抗折强度并不随堵漏剂加量的增加而单调增加，存在最佳的加量范围。1.3堵漏剂对失水、稠化时间的影响表3堵漏剂对水泥浆综合性能密度g/cm3堵漏剂%初稠Bc稠化时间min流变性能失水mL强度45℃,24hMPa稳定性析水mL1.25024113n=0.5K=4.70K=2.353615.5MPa稳定01.250.226108n=0.53K=4.70K=2.123215.7MPa稳定0由于该堵漏剂以玻璃纤维为主要材料，因此，在浆体内呈惰性，不影响水泥颗粒的水化反应速度，因此，在加量合适的情况下，对体系失水、稠化时间的影响很小。1.4堵漏剂对水泥石体积收缩性的影响已有的研究

6、结果表明，油井水泥在水化过程中的绝对体积收缩率高达5%～6%，如果该体积收缩全部以水泥石宏观体积收缩的形式表现出来，将不可避免地降低水泥石与套管、地层的界面胶结质量。将加入不同量堵漏剂的水泥原浆在65℃常压条件下养护48h，测其宏观体积收缩。测试结果表明：加入该堵漏剂可减少水泥石的宏观体积收缩，且随着掺量的增加水泥石的宏观体积收缩率及其降低速度均逐渐减小，如图1所示，因此，该堵漏剂的加入有利于提高固井一、二界面的胶结质量分析其原因，本文认为在于堵漏剂中的纤维材料在水泥石内形成的空间网络结构，有利于将体系的绝对体积收缩转化为微观体积收缩而降低了体系的宏观体积收缩。图1堵漏剂加量对

7、水泥石体积收缩的影响283第六届全国石油钻井院所长会议论文集1.5堵漏能力实验方法：将水泥浆倒入底部有直径6mm小孔的容器中，观察水泥浆流出的状态，评价其自堵漏能力。实验结果表明：未加堵漏剂的水泥浆很快从小孔内快速流出，而加入0.4%堵漏剂的水泥浆未从小孔内流出，说明该水泥浆具有良好的自堵漏能力。实验二是在堵漏仪中进行加压堵漏测试，在浆筒底部装好缝宽2mm、缝长30mm的条缝板，将配制好的堵漏水泥浆倒入浆筒中，盖好浆杯盖，接通加压管线，将量筒置于出口下，加压至0.3MPa,打开出口阀收集漏出