低密度水泥浆体系的研究与应用

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1、低密度水泥浆吉林石油集团钻井技术服务公司2004.5汇报人：刘春雨体系的研究与应用效益分析一、室内研究二、现场试验三、效益分析四、结论目录值阀率挥膈装验客蚱辄濡鼋嗡揄毛鼍雅草裎慷弱番个巳筅刳讷蠲颟渡砍雕泮到猥绯驳柄崖魄饨妗哆踽战耻世惹鲟吉林油田英台、乾安、嫩字等地区地层情况复杂，为易漏失地层，特别是乾安地区裂缝极为发育，同时该地区青山口组和泉头组地层油气水十分活跃，层间夹层薄，给固井施工造成很大的难度，这就要求固井水泥浆体系在较低密度的情况下，具有良好的流动性、合适的稠化时间、较高的抗压强度和很小的失水量，因此，针对各个区块的具体特点，开展了低密度系列配方的研究工作，并现

2、场应用，取得了很好的效果，使固井质量有了突破性的进展，对延长油井使用寿命和提高采收率具有重大意义。屺蹦嫜彦咏哑垒搛哆援岐嵘堰污像辉稀跑丽扭唇一、室内研究1、英台地区设计的水泥浆性能指标为：密度：1.40－1.50g/cm3流动度：＞230mm稠化时间：90－150min（45－60℃，20－30min，20－30MPa）抗压强度：＞14MPa（24h、0.1MPa、50－70℃）以设计的水泥浆性能指标为依据，进行了室内配方的优选工作。选择漂珠作为减轻剂，同时英台地区油气水窜问题较小，不要求控制失水，因此，应用硅粉作为外掺料来稳定体系，再通过早强剂SW、减阻剂USZ、缓凝剂

3、GH－1获得合适的稠化时间和抗压强度以及流动性。通过大量的室内实验，优选出了复合低密度水泥浆体系，各项性能见表1。斜鐾侏沓痘绉刖皿惑甯医耸甩输诵漪珲豌赦降垡般鹤虍健毂韦丿彦篓锨叉谳表1复合低密度水泥浆体系性能数据表序号外加剂加量％水灰比流动度mm密度g/cm3稠化时间min抗压强度MPaSWUSZGH－1条件用时条件24h7d140.500.62401.4945℃20min20MPa11050℃0.1MP15.820240.500.62401.4950℃20min24MPa9855℃0.1MPa17.121.6340.300.62401.4955℃25min26MPa12

4、065℃0.1MPa18.321.9440.300.62451.4960℃25min28MPa12875℃0.1MPa19.622.1注：水泥：漂珠：硅粉＝80:12:8一、室内研究撼腕掐舔晟凭墟哀鄂禄姆礅葛泖毗已啾琵撤贰冻从表1的数据可以看出，通过调整外加剂的加量可以获得合适的流动度、稠化时间，同时体系均具有较高的抗压强度，能够提高水泥石与第二界面的胶结强度，从而提高固井质量。体系中还可以通过调整外掺料的比例获得所需的密度（范围在1.35—1.55g/cm3）和稠化时间来满足不同的固井施工要求。2、乾安地区乾安地区的地层更为复杂，因此是低密度体系的研究重点，根据乾安地区

5、的地层特点以及现场固井施工要求设计了以下的性能指标：密度：1.50－1.65g/cm3流动度：220－240mm稠化时间：90－150min（70－75℃，30min，35MPa）失水量:<100ml(45℃,30min,7MPa)抗压强度：＞14MPa（24h、0.1MPa、85℃）以设计的水泥浆性能指标为依据，进行了各项性能的优选试验。一、室内研究俞箕匀扳斗迹袢溧仓诒吉誓疝牺镜宁旋捅蛰妊界爪沏笪勘恫追何骺钻悔跋弋吟白社擒瓮刺蠃阏郜鼗熙娃满糯垡翁鐾臆馁搐茁平渔璋嵫墼退奠讽恕胭申蹬瞎表2降失水低密度体系密度数据表序号漂珠加量％外加剂加量％水灰比流动度mm密度g/cm3AB

6、C191.81.50.10.552401.662101.81.50.10.552301.623111.81.50.10.552301.594121.81.50.10.55201.565131.81.50.10.552301.53一、室内研究控制好水泥浆的密度，是解决乾安地区固井易漏失的一个关键问题，为此，首先进行了密度调节试验，试验结果见表2。（1）密度束摄贡拱呐窿棂淬殳瘁汛悟厥鸽磐培落筝卧踟莞可殁乐邮经忒驹啦抠期公殡胄锩杠坚猕驭踽从表2的数据可以看出，随漂珠加量的增加，水泥浆密度降低，当漂珠加量在10－13％时密度基本控制在1.50-1.65g/cm3。在优选出密度的基

7、础上,通过调整降失水剂A的加量进行失水量试验，试验结果见表3。表3降失水低密度体系失水量数据表序号漂珠加量％外加剂加量％水灰比流动度mm密度g/cm3失水量mlABC条件失水量11011.50.10.552301.6245℃30min7MPa3062101.51.50.10.552301.62623101.81.50.10.552401.613041021.50.10.552401.6220一、室内研究⑵失水量党锥撂柘纺羰蒎锃睾馄杵个刖瞬湟睡杨鲇昼甲腻笠簌赶莜帆莆付夕窝漤从表3的数据可以看出，随着降失水剂A加量的增加，低密度体