低密度水泥浆体系的研究与应用.ppt

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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

2、高采收率具有重大意义。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

3、，各项性能见表1。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℃25min26MPa12065℃0.1MPa18.321.9440.300.62451.4960℃25min28MPa12875℃0.1MPa19.622.1注：水

4、泥：漂珠：硅粉＝80:12:8一、室内研究从表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℃，30

5、min，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/cm3ABC191.81.50.10.552401.662101.81.50.10.552301.623111.81.50.10.552301.594121.81.50.10.55201.565131.81.50.10.552301.53一、室内研究控制好水泥浆的密度，是解决乾安地

6、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℃30min7MPa3062101.51.50.10.552301.62623101.81.50.10.55

7、2401.613041021.50.10.552401.6220一、室内研究⑵失水量从表3的数据可以看出，随着降失水剂A加量的增加，低密度体系的失水量降低，当A加量为1.8%时，降低到了50ml以下，这对保护油气层，提高采收率具有重大的意义。可以大大的降低水泥浆的瞬时失水，减少桥堵现象，降低泵送压力，提高顶替效率，保证固井施工安全，提高固井质量。通过调整早强剂和缓凝剂可以获得较高的强度和合适的稠化时间，具体数据见表4。一、室内研究⑶稠化时间、抗压强度优选表4降失水低密度水泥浆稠化时间、抗压强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/c

8、m3稠化时间min抗压强度MPaABC条件用时条件强度1101.81.500.552301.6275℃30m