羧基改性丁苯胶乳多元水泥浆体系的研究

《羧基改性丁苯胶乳多元水泥浆体系的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章绪论(4)水泥黏结力选取中原油田通常使用的四种不同密度固井水泥，即微硅、MTC及两种混浆，在双层组合套管进行固井水泥环与套管的黏结力试验，从试验中得到三种水泥配方的单位面积黏结力，试验发现在同等条件下，高密度水泥混浆黏结力最优，见表1．2：表1-2黏结力试验结果Tablel-2Theresultofagglutinatingpowertest黏结力破单位面积套管水泥环黏结最大载荷水泥配方坏载荷黏结力总面积／105mm2ⅨN／I(N／MPa微硅1．251301000．806MTc1．25120

2、1000．8泥浆1(低密度)1．252902301．842(高密度)1．253682922．34(5)水泥环中存在段塞、气塞由于环空间隙小，固井水泥浆分布不均匀，为了进一步研究评价其固井质量，进行了声幅变密度测井仿真试验。该试验利用中原油田的全尺寸科学试验井，用①139．7mm套管作为地层，m101．6ram套管作为油层套管，用不同的固井液人为制造段塞、气塞、及固井质量优、中、差等情况，进行声幅变密度测井，而后对物理模型进行解剖、对照、验证，建立一套全新的用声幅变密度测井评价固井质量的标准解释图版

3、。试验表明，由于环空间隙小，水泥环中出现段塞、气塞等情况，致使水泥环胶结强度大幅度降低，不能有效保护套管，导致井下流体在层间互窜，严重影响油水井的生产及措施实施。(6)套管内水泥塞高度不易控制常规井眼圃井时，套管内水泥塞高度是通过单胶塞顶替水泥浆来控制的，其误差不超过10m。由于固工艺水平的限制，小眼井一直采用非碰压固井，由于计量的误差或井下管串内容积的误差，往往造成水泥塞的高度很难控制，必须钻水泥塞。由于工具尺寸寸小，使得钻水泥塞作业费时费力，且很容易发生下井时对很薄弱的水泥环造成冲击，影响固井

4、质量。4中国石油大学(华东)硕士学位论文(7)水泥浆性能和工具性能达不到要求到目前没有专用于小环空间隙固井的前置液，只能通过改变常规钻井前置液的密度等方法改良。因为小环空间隙必须控制灰度这就致使小水泥量和低的混浆能量影响水泥浆质量。水泥添加剂不成体系，无法有选择的使用，工具性能还不能满足固井的要求。(8)容易发生电测遇阻CBL测井时，由于井斜大，套管内径尺寸小，套管清刮不净或浆体胶凝，就会使尺寸较大的测井仪器不能进行正常的测井作业。1．2．1．2复杂结构井固井难点‘3】固井是复杂结构井钻井的一个关

5、键技术。同常规井相比，复杂结构井固井难度增大。需要解决的突出问题表现在两个方面：一是如何确保有足够强度的套管柱，能够克服阻力顺利下至设计位置并居中：二是如何确保在大斜度或水平井段水泥浆的性能。因此，固井问题成为制约复杂结构井钻井技术发展的“瓶颈”。室内研究和现场经验表明，成功的水泥封固将会延长水平井的寿命，并能对产层井段进行有效封隔，保证采、注及增产措施的有效实施。(1)套管的安全下入套管能否顺利通过弯曲段进入长稳斜井段，是钻井井眼轨迹设计的关键依据之一。由于轨迹控制的原因，实钻和设计不可能完全符

6、合，因此下套管前必须以实际资料进行弯曲度和摩阻两方面的校核。(2)替净问题在环形空间低部，由于岩屑和重晶石的沉淀堆积或固相颗粒浓度提高导致黏度增加，水泥浆很难驱替干净而充填。在大斜度(井斜大于30。)段和水平井段这种问题更加突出。(3)自由水问题在大斜度井段或水平井段，由于斜向或横向运移的路程短，自由水极易聚集在井壁上侧，形成连续的水槽或水带，不能有效胶凝或形成足够的强度，最终形成油气窜流的通道。最大限度地减少水泥浆自由水以及阻止自由水运移，是提高封固质量的重要途径。S第一章绪论(4)钻并液混油问

7、题为了保障井壁稳定和减小井壁对钻具、管柱的摩阻，均在钻井液中混入了8％～12％的原油，井壁滤饼和管壁油质的存在严重影响了替净效果和水泥浆的胶结强度。(5)套管居中套管在自重作用下易靠近井壁下侧，而套管偏心影响着岩屑携带及注水泥替净效果。室内实验及现场经验表明，只有居中度大于67％，注水泥质量才有保证。(6)井眼条件斜井中钻具受力状况导致井眼呈椭圆形状；浅层岩性疏松，上返的钻井液造成井径扩大严重且不规则，使井眼椭圆度更加严重。孔隙度大、渗透率高、储层裸露段长也使井眼更加不稳定。1．2．2水泥浆体系应

8、用现状在国内外，针对小井眼井、复杂结构井的固井难点以及对水泥浆体系性能的要求，研制应用了多种性能的水泥浆体系，本文主要调研了胶乳水泥浆、纤维水泥浆。1．2．2．1胶乳水泥浆体系胶乳作为外掺料加入水泥中可以提高水泥的抗折强度和胶结性能，因而最早应用于建筑领域。将胶乳应用于油井水泥的时间较晚，1957年Rouins和Dalidson在报告中指出：当在混合水中加入胶乳时，水泥的性能会得到改善。胶乳水泥应用于油田固井工程最早是在1958年美国率先开始的。胶乳用于油井水泥具有以下特剧4】：①