水泥漿體系的發(fā)展及保護(hù)油氣-文庫(kù)吧資料
2025-03-09 12:13本頁(yè)面
【正文】 時(shí)轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的結(jié)晶膨脹壓，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械力對(duì)外做功，其膨脹特性不受壓力和溫度（但鈣礬石類膨脹源受溫度制約）的影響。 國(guó)內(nèi)的高密度水泥漿基本上還是采用普通加重劑的方法，如通過(guò)鈦鐵礦石、赤鐵礦石、重晶石等手段來(lái)提高水泥漿的密度，國(guó)內(nèi)油田利用優(yōu)選赤鐵礦粉和配套的外加劑研制了密度高達(dá) 漿體系解決了異常高壓油氣夾層和鹽水侵固井難題。由圖可以看出 ,密度為 1. 10 g/ cm3 的水泥漿具有良好的流變性 ,稠化過(guò)渡時(shí)間較短。在水泥漿中加入不同量的降失水劑 XF、分散劑 XD ,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 ,水泥漿配方如下。國(guó)內(nèi)利用美國(guó) 3M公司的漂珠，水泥漿密度可以降低到 g/cm3左右。該方法已成功地用于減少產(chǎn)水量，在墨西哥南部的幾個(gè)領(lǐng)域有近 100％的成功率。當(dāng)水比油在不同的時(shí)間間隔生產(chǎn)，降低含水量的成功率小于 30％。 為實(shí)現(xiàn)以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，井底到井口隨深度變化泡沫密度分布如下圖所示 改圖引自 SPE128261 ? 在墨西哥南部油氣井的最大挑戰(zhàn)之一，是儲(chǔ)層一般為裂縫碳酸鹽。 泡沫水泥的泡沫應(yīng)在一定的范圍之（ 18%~38%），有助于發(fā)揮泡沫水泥的優(yōu)勢(shì)，在油井的開采期內(nèi)以提供封隔和抗腐蝕的作用。密度 抗壓強(qiáng)度可達(dá)到 ，滲透率小于 103μm2，而且施工方法簡(jiǎn)便易行，無(wú)需增加任何輔助設(shè)備。 機(jī)械產(chǎn)生方式 泡沫水泥漿體系 將發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑等外加劑加入水泥漿中形成穩(wěn)定的、細(xì)小而又相互獨(dú)立的氣泡。 泡沫產(chǎn)生方式 泡沫水泥漿體系 機(jī)械充氣就是利用地面輔助設(shè)備給水泥漿中充入氣體產(chǎn)生細(xì)小氣泡。水泥漿密度隨發(fā)泡劑摻量的增大而降低?？刂扑酀{失水量不僅有利于保護(hù)油氣層，而且是保證安全固井，提高環(huán)空層間封隔質(zhì)量及頂替效率的關(guān)鍵因素。 對(duì)水泥漿的要求 優(yōu)選外加劑 降低水泥漿失水量 儲(chǔ)層保護(hù) 優(yōu)選外加劑 根據(jù)產(chǎn)層特性和施工井況，采用減阻、降失水、調(diào)凝、增強(qiáng)、抗腐蝕、防止強(qiáng)度衰退等外加劑，合理調(diào)配水泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)，以滿足安全泵注、替凈、早強(qiáng)、防損害、耐腐蝕及穩(wěn)定性的要求。 西南石油大學(xué)所進(jìn)行的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明 ， 在有泥餅存在的情況下 ， 水泥漿可能使油氣層滲透率下降 10~20%。 但在固井過(guò)程中 ， 液相中無(wú)機(jī)離子隨濾液進(jìn)入油氣層 ， 由于條件的變化 ， 這些無(wú)機(jī)離子將以結(jié)晶析出或沉淀出 Ca(OH) CaSO CaCO3等堵塞孔喉 ， 降低油氣層滲透率 。 因?yàn)樗嗯c水發(fā)生反應(yīng)在濾液中形成大量 Ca2+、Fe2+、 Mg2+、 OH和 SO42等多種離子 ， OH離子會(huì)誘發(fā)堿敏礦物分散運(yùn)移 ， 上述離子還可能與地層流體作用形成無(wú)機(jī)垢 ， 濾液還會(huì)發(fā)生水鎖作用與乳化堵塞 ， 濾液中所含表面活性物質(zhì)可能使巖石發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)等 ， 上述這些作用都會(huì)使油氣層受到損害 。 水泥漿濾液與油氣層巖石和流體作用而引起的損害 水泥漿失水量通常均高于鉆井液濾失量 ， 沒(méi)有加入降失水劑的水泥漿 API失水量可高達(dá) 1500ml以上 。 由于井壁有泥餅的存在 （ 即使固井中采用沖洗液 、 泥餅刷 、 活動(dòng)套管等措施消除外泥餅 ， 但仍不能消除其在井壁中的內(nèi)泥餅 ） ， 根據(jù)資料報(bào)導(dǎo) ， 水泥漿固相顆粒侵入深度約為 2cm。一代又一代的油井水泥外加劑問(wèn)世，用以改善水泥漿性能，使之能適應(yīng)復(fù)雜地層的固井施工，達(dá)到封隔地層、支撐套管和地層、保護(hù)油氣層、延長(zhǎng)油井壽命和提高石油采收率的目的。 自 50年代以來(lái)，隨著石油勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展，鉆井技術(shù)的進(jìn)步給固井提出更高的要求。 目前世界基本油井水泥發(fā)展很快，包括波特蘭水
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