胜利油田河50区块固井水泥浆体系技术.pdf

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1、◇能源科技◇科技圈向导2014年o3期胜利油田河50区块固井水泥浆体系技术杨亚馨(胜利石油管理局黄河钻井总公司固井公司山东东营257064)【摘要】河50区块由于多年的开发，地下压力系统遭到破坏，给固井工程提出了严峻的挑战。常规的固井技术不能满足该地区的固井要求。为此，针对该地区大位移、小半径绕障定向井的地质结构特点，开发优化了低密度膨胀水泥浆体系，并结合其他固井工艺技术解决了现场固井技术难题。并且取得了良好的现场应用效果。【关键词】河5O断块；固井工程；地质结构；低密度水泥1．地层简况要求，出现强度发展缓慢．或者水泥浆稠而不硬．给气窜的产生提供机河50断块区位于东营凹陷中央

2、隆起带西段．是现河采油厂的重会。水泥浆石渗透性高，易引起腐蚀性介质的腐蚀。同时延长了钻井周要产油区块。含油面积2．6km2，地质储量875万吨．纵向含油层系多。期。主力油层分布于沙一、沙二、沙二稳、沙三段。上部地层压力系数较低，3．6水泥石韧性好属于易漏地层：沙一沙二段原始地层压力21．25MPa，压力系数1．0，水泥石抗冲击韧性、抗折强度是衡量材料塑性的量度．随两者的属常温常压系统：沙二稳原始地层压力36．67MPa。压力系数1．2～1_3，提高。水泥石韧性越好，能够承受更大的冲击：弹性模量则是刚性的量属常温、常一中压系统；沙三段地层压力为47MPa，压力系数1．5，属常度

3、，弹性模量越大，变形的能力越差，越易脆裂。在油气井射孔、压裂等温高压系统作业中，水泥环承受强冲击载荷．引起界面破坏或水泥环破碎．而失去2．固井难点分析对地下油气水的封隔作用综合以上地质特点和固井要求．该区块的主要固井难度集中在以4．技术措施下两个方面：针对河50固井难点问题．推荐采用的固井措施为：上部地层采用(1)大位移、小半径绕障定向井套管居中困难。在拉力和自重作用低密度水泥浆(泡沫或者漂珠)固井，减小固井作业中作用在上部地层下，大斜度井段套管与上下井壁大面积接触．套管严重偏心，窄边钻井的液注压力，减小井壁内外压差，消除固井施工过程中的漏失．使水泥液很难被水泥浆顶替走．影响

4、封固质量浆安全返到地面．达到保护套管的目的油层段采用塑性微膨胀水泥(2)层间压力不均衡，沙二和沙三段油层压力系数较高．采用长封浆体系．防止水泥浆在侯凝过程中由于失重引起的油气水窜问题．改固段固井容易造成油气窜。善第一、二界面的固井质量采用这两种水泥浆体系可以很好的解决上(3)水泥浆在大斜度井段凝固时，由于重力作用，形成上稀下稠。述固井难点上侧的水泥石强度低．渗透率高．易引起油气水窜槽4．1低密度泡沫水泥浆体系技术(4)固井封固段长，上部地层压实作用差、压力低，固井施工过程泡沫水泥浆与其它低密度水泥相比具有本质上的区别．其技术指中极易发生漏失．常规水泥固井的施工风险大标与特点如

5、下：密度低、正常地层压力下适用井深在3000m以内、强3．水泥浆性能要求度高、导热率低(其导热率在0．25～0．7W／M．oC)、浆体具有可压缩性、水3．1低滤失量泥石具有可膨胀性．能够补偿水泥浆在凝固过程中的液柱压力和体积如果水泥浆滤失太大，不仅污染产层．而且水泥浆变稠．流动阻力损失，因而具有防油、气、水窜能力。增大．井漏的风险随着增大．因此一般要求水泥浆的API滤失量小于4．2低密度漂珠水泥浆体系技术50mL。选择漂珠为减轻剂，具有密闭、粒细、质轻、壁薄和活性高等基本3．2零游离液性能。可以配制出密度在1．40～1．60g／cm的低密度水泥浆体系。该体系控制游离液为0是提

6、高大位移定向井固井质量的关键．游离液聚流动性较好具有较高的稳定性、动切力和凝胶强度，在60~(2下，失水量集都会在井眼高边形成积水带．成为层与层之间窜通的途径．地层流小于5OraL，24h抗压强度大于8．OMPa。现场实验表明，低密度水泥浆体体就会通过此通道窜流系可以应用在易漏失井上，能有效地解决这些地区底层压力低周井时3_3水泥浆过度时间短易漏的问题稠化过度时间(30—100Be)越短，水泥浆的抗气窜能力越强．固井4．3塑性微膨胀水泥浆体系技术效果较好：在保证注水泥施工安全的前提下．应该减少水泥浆稠化时针对河5O区块特殊的地质结构特点和固井设计要求．优选并开间，并尽量缩短水

7、泥浆过度时间，实现直角稠化。发出了适合该区块地质条件的塑性微膨胀水泥浆体系．该体系具3．4高沉降稳定性有：水泥浆即使无游离液析出，仍可能发生固相沉降，使井眼高边部(1)低滤失!R(5o～200mL／30min)；(2)在水泥浆处于塑性状态时，位水泥浆变稀，低边部位水泥浆变稠。凝固后，高边产生强度较弱的渗产生明显的塑性膨胀以解决水泥浆在过渡时间内因水化收缩造成的透性水泥石，不能充分封隔油气水层．可能导致井内流体在环空中流胶凝失重问题，达到防窜的目的：(3)在水泥浆硬化阶段产生膨胀，解动。因此在水泥浆凝固后