[教育]油井水泥外加劑和外摻料的功能定位及長效性評價

1、油井水泥外加劑和外摻料的功能定位及長效性評價,匯報內(nèi)容,1.水泥漿配方設計和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥外摻料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長效性評價實例,,,,水泥漿配方設計和外加劑使用原則,油氣井固井作業(yè)是鉆井工程的最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工程質(zhì)量與油氣井生產(chǎn)壽命和油氣開采成本直接相關(guān)。油井水泥及外摻料外加劑的混合體構(gòu)成了井下水泥環(huán)的基體材料，其作用舉足輕重。在對常用油井水泥外加劑進行功能細化分

2、類的基礎上，提出了功能外加劑（或外摻料）和常規(guī)外加劑的設計和使用的遵循原則。,,水泥漿配方設計和外加劑使用原則,科學,嚴謹,長效,實用,匯報內(nèi)容-2,1.水泥漿配方設計和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長效性評價實例,,,,油井水泥外加劑的功能定位,高脆性,高收縮,高濾失,水泥漿體,水泥石,,,,,,常規(guī)外加劑 保障水泥漿工程性能,,功能外加劑 保障井下水泥

3、環(huán)力學性能穩(wěn)定和環(huán)空密封性能,注重臨時調(diào)整油井水泥漿體的某種工程性能施工結(jié)束后其作用終止，對水泥石的后期力學性能基本沒有改善作用，甚至還有副作用屬短效型外加劑,,常規(guī)外加劑的功能定位,以礦物深加工產(chǎn)品為基本組分伴隨著井下水泥環(huán)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，有利于水泥環(huán)長期密封性能的提高和減少后期維護費用屬長效型外加劑,功能外加劑的功能定位,,當液態(tài)膠乳摻量達到水泥干灰質(zhì)量的15%以上、混合水電解質(zhì)濃度和地層溫度不高時，它的基體增密作用

4、（防腐蝕）、防竄作用和改善水泥石彈性的作用才能發(fā)揮出來，但不能改善水泥石抗沖擊韌性。國內(nèi)油田出于節(jié)約成本目的，在使用過程中的摻量并沒有達到其最低要求，因而使用效果不明顯且不穩(wěn)定。膠乳系乳液聚合的高分子材料，長期在高溫環(huán)境下必然老化降解，固井作業(yè)后在一定時間內(nèi)失去其功效，故其定位于常規(guī)外加劑。膠乳控制失水的能力比較差，只能適當控制濾失量而不可能達到降濾失劑的效果（可以稱之為降濾失助劑）。,功能定位不明確,匯報內(nèi)容-3,1.水泥

5、漿配方設計和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長效性評價實例,,,,油井水泥功能材料的功能定位,功能材料是指通過電、磁、熱、化學等作用后，具有特定功能的新材料，可部分替代油井水泥（即外摻料），通過化學或物理作用賦予油井水泥石特定的功能。典型的功能外摻料如硅灰、礦渣和Micromax（緊密堆積加重材料）等。,典型功能外摻料,只有通過科學合理的設計和使用外摻料，才能最大程

6、度地發(fā)揮其功能和作用！,匯報內(nèi)容-4,1.水泥漿配方設計和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長效性評價實例,,,,,,,,非均質(zhì)碳酸鹽和巖層地層高壓氣井,氣層井深位于4800~5500m尾管固井考核封固層段位于5470~5500m之間鹽巖層固井優(yōu)質(zhì)率判據(jù)為CBL測井膠結(jié)指數(shù)(BI)>0.8和扇形成像測井,緊密堆積晶體防竄水泥漿體系固井；預計固

7、井第56天后水泥石的膨脹量可密封微間隙 水泥漿平均密度為2.43g/cm3隔離液密度為2.35g/cm3,注水泥作業(yè)后第9天到第21個月共進行了4次CBL /扇形成像測井 對同區(qū)塊的鄰井（考核層段位于4920~5006m，使用常規(guī)防竄水泥漿體系）也進行了2次CBL /扇形成像測井對比,South Oman油田高壓氣井固井后4次CBL /扇形成像測井結(jié)果比較,,,,,國內(nèi)油田,大慶油田,吉林油田A井,吉林油田

8、B井,大慶油田在國內(nèi)首先采用調(diào)整井固井延時測井（15天）質(zhì)量評定方法，對同一區(qū)塊 兩口相鄰的調(diào)整井（分別采用A級水泥原漿和DPD晶體防竄水泥漿體系固井）進行了2次CBL/VDL測井評價。,,同一區(qū)塊相同構(gòu)造的 兩口含CO2深層氣（3670 ~ 5125m）中采用 不同的防竄水泥漿體系分級固井井底靜止溫度約為200℃從注水泥作業(yè)后第7天到第15個月每口井進行了2次CBL/VDL測井驗證了WDH晶體防竄劑和

9、膠乳的長效性差別,結(jié)束語,油井水泥功能外加劑,油井水泥功能外加劑（或外摻料）對于提高井下水泥環(huán)的長期密封性和固井質(zhì)量的穩(wěn)定性有著不可替代的作用，固井設計和應用時應該給予足夠的重視。,功能固井材料和功能外加劑的研究開發(fā)已呈多元化發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥基材料已經(jīng)不能滿足特殊地質(zhì)條件的固井技術(shù)需求。,非硅酸鹽固井材料已進行了現(xiàn)場固井試驗，但進口材料的作業(yè)成本極其昂貴，這對國內(nèi)特種功能固井材料的研究提出了新的挑戰(zhàn)。,我們先于國外開展了特種