复杂井固井新技术与发展

《复杂井固井新技术与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、复杂井固井新技术与发展一、中国石油集团工程技术研究院同井专业概况中国石油集团工程技术研究院从1980年开始致力于固井技术研究，是国内最早从祟固井材料研究的单位。在集团公司的支持卜，经过20多年的研宂和积累，中国石油集团工程技术研宂院固井专业已成为国A以固井外加剂为主导，集科研、开发、生产、技术服务于一体的技术力量雄厚的研发机构。现拥有高、中级科研人员35人，实验室面积2000m2,符合AH规范的实验检测仪器设备160台套，并建成了年产万吨的外加剂生产线。拥有国家技术监督局认证和API认定的集团公司油井水泥及外加剂产品质量监督检测中心。工程技术研宂院

2、己先后完成国家和集团公司级固井科研项目77项，其研宂成果先后获国家科技进步三等奖2项，集团公司科技进步一等奖3项，二等奖4项，三等奖3项。获国家级重点新产品5项，联合国技木信息系统发明创新科技之星奖1项并入选世界优秀专利。在世界石油大会及SPE和美国Oil&Gas上宣读和发表论文5篇，先后有2名科技人员成为美国石油协会勘探开发标准化委员会油井水泥分会投票委员。在固井技术方面己形成十大系列、五十多个品种完备的油井水泥外加剂产品，为长庆油田、辽河汕田、大港油田、吐哈油田及海洋石汕、石化系统等二十多个汕田固各种复杂疑难井3560井次。为集团公司海外（伊朗

3、、厄瓜多尔、乌兹别克、苏丹、哈萨克斯坦等）勘探开发项目提供了8个品种、813吨固井外加剂和技术服务。目前，国内固井水泥浆外加剂的年使川量约为1.8亿元，工程技术研究院约占12—15%,而在高端产品的市场份额超过70%,尤其在复杂疑难井固井方面形成了较强的技术优势和综合服务优势，在欠平衡井固井技术、低压易漏井固井技术、深井超深井固井技术、长封固段井固井技术、高压气井固井技术、岩盐层同井技术等方面形成了七大特色同井技术。二、工程院特色固井技术1、欠平衡钻井配套的高强低密度水泥浆固井技术二十一世纪油气资源勘探开发，面临着复杂储层物性和复杂地质条件油气资源

4、的开发；面临着低压、低渗、低产能油气资源的开发；而临着走出去战略的实施和激烈的世界石汕市场的竞争。欠平衡钻井的兴起，为低压、易漏S杂地层的开发，有效提高钻速，提供了有力的技术保证。同时，欠平衡钻井也对固井提出了更高的要求。欠平衡钻井配套固井技术的实质就是要解决欠平衡钻井后的近平衡固井问题，这就意味着要特别关注选择合理的固井压差，适宜的固井水泥浆密度以及合理的施工工艺，以防止固井漏失和对储层的污染，保证固井质铽，为后续的油层改造、增产措施及采油作业提供良好的井简条件。国内外同井实践证明，选用合适的低密度水泥浆，既可以有效地分隔低压油、气、水层，同时也

5、是封堵低压漏失层较为成功的方法。对水泥浆体系來说，低密度、高强度、低失水、好的流变性是其关键，但一般低密度水泥浆水灰比、外摻料较大，一般作为充填水泥用于非目的层封固，水泥浆密度的降低和水泥浆性能之间存在矛盾，突出表现在：①水泥浆体系稳定性差，体系分层离析：②水泥浆失水量难以控制；③水泥浆流变性差，泵送W难；④水泥石强度发展慢，强度低；⑤水泥浆石滲透性高，易引起腐蚀性介质的腐蚀。随着对微观力学和微观材料的认识逐渐深化，工程技术研究院利用紧密堆积理论对低密度固井水泥浆优化设计，在国内率先研制开发成功Y以PZW系列增强材料力主体的新一代低密商强水泥浆体系

6、。通过正确选择干浞物料的组分，使之具有优化的颗粒级配，胶凝材料屮大小颗粒互相填充，采用了薄层水膜的化学胶凝材料颗粒，既增加颗粒斥力乂产生滚珠效应,在保证水泥浆流变性的情况下，增加单位体积水泥浆中的固相量，使体系达到紧密堆积的效果这种模型考虑了整个体系的颗粒粒径分布，不是简单的用平均粒径代替全粒径分布；同时还考虑到堆积密度受大、小颗粒相互充填作用一一壁效应和松散效应的影响；考虑固体颗粒在一定稠度条件下的悬浮状态。体系的堆积状态可用干混堆积分数（PVF）来描述，PVF值越大，水泥石孔隙度和渗透率越低。利用这一模型，通过对混合物不同颗粒尺寸分布（PSD）

7、优化设计，使体系获得较高PVF值。由于固相含量高，需水量低，使抗压强度发展快、强度高，水泥石渗透率很低，水泥浆体系稳定性显著提尚，具有较好的防窜能力和层间封隔能力，水泥浆性能可与常规水泥浆相媲美。2、抗盐耐高温水泥浆体系抗盐耐高温水泥浆固井技术主要用于解决含盐岩层、高压盐水层井的固井。盐对水泥浆的各项性能影响很大，当盐掺量较低时，稠化时间变短，有早强作用；而当盐掺量较高时，水泥石强度发展变慢。此外，盐使水泥浆的稠度增大，浆体泡沫增多且难消，还易产生闪凝。盐还能够使大多数外加剂絮凝。因此，盐岩层、高压盐水层井固井对外加剂的要求很高，首先要具有良好的抗

8、盐性能，还要对水泥浆体系的其它性能影响较小，如不会在高温盐环境中分解导致水泥浆过渡缓凝，降失水性能变差等。常川的降失水剂大