QK快凝早强油井水泥在煤层气固井中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷第4期石油钻栗工艺V01．26No．42004年8月OILDRILUNG&PRODUCTIONTECHNOLOGYAug．2004快凝早强油井水泥在煤层气固井中的应用陈道元罗廷才姚平均李韶丽(中原石油勘探局固井工程处，河南濮阳457331)摘要针对煤层气田井浅、井底温度低、使用油井水泥固井凝固时间长、流动性差、现场操作不便等诸多问题，研究并开发了快凝早强油井水泥。该体系不仅具有低温下稠化凝结时间短、抗压强度高、微膨胀、综合性能优等优点，而且与常用的油井水泥添加剂配伍性好，同时使用较少量的外加剂，就可以调节出性能符合要求的水泥浆，固井质量

2、高。经4O余口井现场应用，固井优良率74．2％，合格率100％。关键词快凝早强水泥浆外加剂室内试验评价现场应用随着煤层气的不断开发和利用，对固井作业提也取得了一定的效果，但采用的方法大都是在普通出了越来越高的要求，要求水泥浆返至地面，并且油井水泥中加人大量促凝剂、早强剂等外加剂，虽然48h电测固井质量达到合格。目前固井中使用的达到了预期的效果，但在外加剂等方面的投入较大，油井水泥标准规定有A、B、C、D、E、F、G、H、J等级操作繁琐，配伍复杂，且不同区域要做大量试验去筛别的硅酸盐油井水泥，其在满足固井作业要求的前选、摸索。在国外，同样是应用基础油井水泥加外加提下，存在的突出问题是水泥浆凝结

3、时间长，强度发剂进行调配，真正意义上满足固井需要的快凝早强展慢，尤其是在浅层煤气井条件下，由于井浅、地温水泥未见实质性的报道。低，水泥浆在正常要求的候凝时间内，难以形成足够2快凝早强油井水泥室内试验高的强度，不能满足生产开采的需要。研究与应用2．1试验仪器与材料快凝早强油井水泥是从固井的原材料——油井水泥7—525—10高温高压稠化仪，7—550—5型增人手，实现水泥浆在较低温度下的及早凝固，同时水压养护釜，7120高温高压失水仪，ZNN—D6六速旋泥石强度发展较快，达到设计要求，从而减少候凝时间；另一方面，还可以减少在水泥、外加剂等方面的转黏度计，快凝早强水泥，分散剂USZ，降失水剂M83

4、S，膨胀剂G502，促凝剂CaCI2。投入，节约成本，并可减少固井后因水泥浆凝结期长2．2物理性能试验而导致的诸如气、水侵以及水泥环胶结质量差等问题，对保证固井质量具有重要的意义。经过分析研(1)水灰比0．4，水泥浆密度为1．90～1．92g／cm；(2)在30min内，水泥浆初始稠度小于等于3O究，生产出的快凝早强油井水泥达到了预期的目的，Be；(3)在4O℃、21MPa及20min条件下，水泥浆固井合格率100％。4OBc时稠化时间大于等于70min；(4)在4O℃、211低温下的固井方法及发展趋势MPa及20min条件下，水泥浆稠化时间小于等于低温条件下固井一般是指在井深1500m以内

5、、120min；(5)析水率小于等于1．4％；(6)在38℃、井下循环温度45℃以下的固井作业，在这种条件常压及8h条件下，水泥石抗压强度大于等于7．0下，普通油井水泥水泥浆的凝结时间长，水泥石早期MPa；(7)水泥石后期强度稳固增长。抗压强度低，胶结质量差，例如G级水泥适应的井从以上试验结果可以看出，其性能指标完全优深为2440m，根本不能满足要求。为提高低温井的良，水泥石体积无收缩，而且略有微膨胀现象，这对固井质量，国内各油田及研究机构都做了大量工作，提高第2界面的固井质量非常有利。作者简介：陈道元，1963年生。1983年毕业于重庆石油学校钻井专业，1994年毕业于石油大学钻井工程专业

6、，现任副总工程师，高级工程师。电话：0393—4800826。维普资讯http://www.cqvip.com石油钻采工艺2004年8月(第26卷)第4期2．4与常用G级油井水泥对比情况水等进行配伍试验。其中稠化试验条件为40a【=、21G级油井水泥是基本的油井水泥，在API规范MPa及20min，抗压强度试验条件分别为38a【=、常和GB10238中都有明确的规定。为对比早强快凝压及8h和38a【=、常压及24h，水泥品种为快凝早水泥与普通油井水泥，采用中原油田常用的钟山G强水泥，水泥密度为1．191g／em，各项性能见表3级油井水泥，在API规范和油井水泥国家标准即～6。GB10238规

7、定的条件下进行试验，试验结果见表2，表3快凝早强水泥试验表2中的抗压强度测试条件为常压、38a【=、24h。相试验项目结果关试验曲线见图1。水泥浆密度／g·cm。1．91表2钟山G级水泥试验初始稠度／Be1540Be稠化时间／min75水泥浆稠化时间／min9O8h抗压强度／MPa824h抗压强度／MPa14．5析水／％1．O表4外加剂对稠化时间的影响外加剂配方初始稠度稠化时间／min／Be40Be1ooBe