双凝双密度水泥浆体系在方正地区固井中的应用-论文.pdf

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1、长江大学学报(自科版)2014年4月号理工上旬刊第11卷第10期JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Apr．2014，Vo1．11No．10·79·双凝双密度水泥浆体系在方正地区固井中的应用王万军(中石油大庆石油管理局大庆钻探工程公司钻技一公司钻井工具分公司，黑龙江大庆163461)[摘要]方正地区地层流体分布状况不清，固井封固井段较长，固井质量难以保证。为解决方正地区易漏失及长封固段井的固井质量问题，在分析影响固井质量主要因素的基础上，通过室内试验，优选出双凝双密度水泥浆体系。研究结果表明，当该体

2、系的首浆密度为1．60g／cm。(缓凝剂加量6m1)、尾浆密度1．90g／cm。(速凝剂加量为l2)时，可以降低长封固井段施工水泥浆的液柱压力，减少地层漏失，有效保护油、气层，从而显著提高了固井质量。[关键词]双凝双密度水泥浆体系；固井；方正地区[中图分类号]TE256。6[文献标志码]A[文章编号]1673一l409(2014)10—0079—03目前，在大庆油田方正地区普遍使用普通水泥或空心微珠低密度水泥浆进行常规固井施工。由于采用原浆一次性封固，环空水泥浆液柱压力高，极易压漏地层而导致目的层漏封或封固不合格，进而造成产层失效的问题。

3、此外，随着压力的升高，有可能造成空心微珠破裂或渗水，从而使空心微珠低密度水泥浆密度变高，其流动性降低，有可能导致固井施工失败甚至“灌肠”事故的发生。为了解决上述问题，笔者对双凝双密度水泥浆体系进行了研究，以便为提高大庆油田方正地区的固井质量提供参考。1影响固井质量的主要因素1)井漏是造成固井时水泥浆低返的主要原因。方正地区宝泉岭组、达连河组及白垩系裂缝层段极易发生井漏，这不仅严重制约了钻井进度，延长钻井周期，而且给固井施工带来严重隐患。2)方正地区地下压力系统复杂，地层中存在夹煤层、裂缝层，地层流体分布状况不清，给油层的有效封固带来了很大

4、困难。3)由于封固段较长，水泥浆在凝固过程中，先期注入的水泥浆上部较早凝固，浆体失去了对下部产生的压力，使下部水泥浆对地层原来的压力体系失衡，从而造成油、气和水互串。2双凝双密度水泥浆体系优选针对方正地区地层的特点，结合国内外先进固井工艺，决定采用双凝双密度水泥浆体系进行固井，即使用常规水泥浆和低密度水泥浆分段封固的方式固井。尾浆先凝固，首浆后凝固，通过添加不同的外加剂来调节各段水泥柱的凝固时间，使水泥浆自下而上逐渐凝固。当尾浆速凝段凝固失水造成失重状态时，首浆缓凝段仍然保持传递压力的能力，从而可以解决水泥浆侯凝过程中的失重问题，同时也能

5、解决低压地层漏失问题。2．1首浆优选根据封固地层和井段长度不同，要求双凝双密度水泥浆体系的首浆稠化时间在170min左右。在60℃、35．9MPa条件下，通过调整缓凝剂BXR一200L加量，形成3种配方的水泥浆体系。配方1#：嘉华高强低密度水泥+17硅粉+4ml缓凝剂BXR一200L4-0．5早强剂SW一24-10％微硅+8消泡剂XP一1+5BXF一200L；配方2：嘉华高强低密度水泥+17硅粉4-5ml缓凝剂BXR一200L+0．5早强剂SW一2+1O微硅+89／6XP一14-5BXF一200L；配方3：嘉华高强低密度水泥+17硅粉4-

6、6ml缓凝剂BXR一200L4-0．5早强剂SW一2+10微硅+89／6消泡剂XP一14-5降失水剂BXF一200L。相关试验性能数据如表1所示。从表1可以看出，在缓凝剂BXR一200L加量不同的情况下，对水泥浆其他性能基本没[收稿日期]2013—1o一1o[作者简介]王万军(1967一)，男，工程师，现主要从事完井技术方面的研究工作。·80·理工上旬刊*油气田开发工程2014年4月有影响，只是随着缓凝剂BXR一200L加量的增加，稠化时间逐渐延长，当缓凝剂BXR一200L加量5ml时，配方3的稠化时间为171rain，能够满足双凝双密度

7、水泥浆体系的首浆施工要求。表1双凝双密度水泥浆体系首浆性能试验数据表配方编号密度流动度抗压强度／MPa稠化时间／rain游离液体积失水量／ml／g·cm～。(6O℃×48h×常压)(60℃×35．9MPa)／ml(6O℃×7．0MPa)1．6O2626158O401．6O25．926165O40．51．6O26．226171O40．22．2尾浆优选根据施工条件和要求，要求双凝双密度水泥浆体系的尾浆凝固时间在95mira左右，这样与首浆凝固时间(170rain)的配比效果最好。在6O℃、35．9MPa条件下，通过调整速凝剂BCK的加量来控制

8、尾浆的稠化时问，即配方1#：嘉华G级水泥+17硅粉+8速凝剂BCK+0．5早强剂SW一2+10％微硅+8消泡剂XP一1+5降失水剂BXF-200L；配方2：嘉华G级水泥+17硅粉+lO速凝剂B