低密度水泥固井质量评价方法的改进.pdf

《低密度水泥固井质量评价方法的改进.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第32卷第1O期钻井工程·59·低密度水泥固井质量评价方法的改进罗勇宋文宇步玉环王美洁1．中海石油(中国)有限公司上海分公司2．中国石油大学(华东)石油工程学院罗勇等．低密度水泥固井质量评价方法的改进．天然气工业，2012，32(10)：59—62．摘要为了防止低压易漏地层发生固井液漏失并有效保护油气层，固井过程中经常采用低密度水泥浆体系。由于低密度水泥浆体系中密度减轻剂的使用，其水泥环的声阻抗值较之常规密度水泥环的声阻抗存在差异，若采用常规密度水泥的固井质量评价标准来评价低密度水泥浆体系的固井质量，则其真实可靠性存在问题

2、。为此，进行了3种常用低密度水泥浆体系的水泥石抗压强度与声阻抗实验，分别测定了水泥石养护时间24h和48h的抗压强度和声阻抗值。结果表明，不同类型不同密度的低密度水泥石24h和48h条件下的抗压强度与声阻抗具有良好的线性关系，由此得出了考虑第一界面胶结良好时，基于抗压强度的低密度水泥浆体系套管波声幅值计算公式，进而提出了基于低密度水泥石抗0∞∞印压强度的低密度固井质量评价的改进方法，为全面改进低密度水泥浆体系固井质量评价标准奠定了基础。关键词抗压强度声阻抗低密度固井质量评价评价标准第一界面OOOOOOOOD0I：10．37

3、87／j．issn．1000—0976．2012．10．014用低密度水泥固井时，由于套管与水泥环声耦合度水泥浆体系、粉煤灰低密度水泥体系和0微1硅2低密5度5555要比常规密度水泥差口]，这就造成采用常规水泥浆体水泥浆体系进行实验研究。实验中采用的低密度水泥OOOOO0OO系固井质量评价标准进行其固井质量的结果会有所偏浆体系的配方如表1～3所示。差，甚至导致错误的评价结果。现场的实际应用也证明了低密度水泥固井时声波水泥胶结测井解释结果有表l漂珠微硅复合低密度水泥浆配方表时与实际固井质量存在不一致的问题[2]。漂珠：永混般

4、硅：水泥水灰比密度／g·am一。楚泽涵等在只增大水灰比来减轻水泥石密度的实0．440验研究中，提出了油井水泥抗压强度与声阻抗之间有0．5351l1ll11l非线性关系Ⅲ3]，而在固井的现场作业过程中都是通过0．587O∞61卯1575¨添加减轻剂和调整水灰比来同时达到减轻水泥浆密度0．633的目的，因此其实验存在一定误差。章成广等提出采0．845用校正图版和校正公式来改进低密度固井质量评0．930价r4]，但是由于减轻剂的不同，每种类型的低密度水泥1．0151．185石的声学特性不完全相同，用此方法来评价低密度固井质量并不

5、完全适用于所有类型低密度水泥浆。l_355笔者拟通过实验对比几种常规低密度水泥浆的水泥石声阻抗与抗压强度关系，提出基于此关系的低密1．2实验流程度固井质量评价的一种改进方法。1)将每种类型低密度水泥浆配备两组，倒人模具中，放入75℃常压养护釜内养护，一组养护24h，一组1实验配方及操作流程养护48h。1．1实验配方2)称取并记录得到的水泥石的质量，然后利用排实验主要是针对于现场常用的漂珠微硅复合低密水法求出水泥石的体积，进而求出水泥石的密度P。作者简介：罗勇，1965年生，高级工程师；从事海洋石油钻井、完井作业。地址：(2

6、00030)上海市零陵路583号海洋石油大厦2821室。电话：13311636615。E-mail：luoyongl@cnooc．com．cn天然气工业2012年1O月表2粉煤灰低密度水泥浆配方表抗压强度／MPa图2粉煤灰低密度水泥浆声阻抗与抗压强度关系图表3微硅低密度水泥浆配方表]?暑?0．0呻。≤*抗压强度／MPa图3微硅低密度水泥浆声阻抗与抗压强度关系图3)利用HF—G型智能超声波综合测试仪(中国扬州)测出水泥石的纵波声速()，根据Z一

7、0，求出水泥抗压强度呈良好的线性关系，且声阻抗随着抗压强度石的声阻抗(Z)。的增

8、大而增大。4)利用NYL一300型压力试验机(无锡建筑材料仪2)随着养护时间的增加，水泥石48h的抗压强度器机械厂)测出水泥石的抗压强度。和声阻抗均大于24h的抗压强度和声阻抗，但是曲线2不同体系配方下水泥石抗压强度与斜率略有降低。2．23种低密度水泥浆体系抗压强度和声阻抗关系声阻抗关系的综合分析2．1各种配方条件下各自抗压强度和声阻抗的关系尽管图1～3都显示出各自体系条件下水泥石抗对3种配方的抗压强度和声阻抗进行分析，得出压强度与声阻抗的良好线性关系，为此需要考察其关如图1～3的关系曲线。系是否可以推广至所有常用低密度水

9、泥浆体系。将3由图1～3可以看出：种低密度水泥浆体系的抗压强度与声阻抗对应值放入1)3种低密度水泥浆体系的水泥石的声阻抗均与同一幅图中(图4)进行观察比较。0lO2O3O4050抗压强度／MPa抗压强度／MPa图1漂珠微硅复合低密度水泥浆声阻抗与抗压强度关系图图43种低密度水泥浆声阻抗与抗压强度关系图第