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高温多功能防气窜水泥浆体系在四川盆地海相超深井中的成功应用

焦少卿 何龙 郭小阳 李早元 程小伟 刘伟 朱赫

焦少卿, 何龙, 郭小阳, 李早元, 程小伟, 刘伟, 朱赫. 高温多功能防气窜水泥浆体系在四川盆地海相超深井中的成功应用[J]. 钻井液与完井液, 2020, 37(4): 512-520. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.04.018
引用本文: 焦少卿, 何龙, 郭小阳, 李早元, 程小伟, 刘伟, 朱赫. 高温多功能防气窜水泥浆体系在四川盆地海相超深井中的成功应用[J]. 钻井液与完井液, 2020, 37(4): 512-520. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.04.018
JIAO Shaoqing, HE Long, GUO Xiaoyang, LI Zaoyuan, CHENG Xiaowei, LIU Wei, ZHU He. Successful Application of High Temperature Multi-Functional Gas Channeling Preventing Cement Slurry in Marine Ultra Deep Wells in Sichuan Basin[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2020, 37(4): 512-520. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.04.018
Citation: JIAO Shaoqing, HE Long, GUO Xiaoyang, LI Zaoyuan, CHENG Xiaowei, LIU Wei, ZHU He. Successful Application of High Temperature Multi-Functional Gas Channeling Preventing Cement Slurry in Marine Ultra Deep Wells in Sichuan Basin[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2020, 37(4): 512-520. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.04.018

高温多功能防气窜水泥浆体系在四川盆地海相超深井中的成功应用

doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.04.018
基金项目: 

中石化西南油气分公司项目“川深1井二叠系以深井段安全钻井技术研究”(KJ-483-1744)

详细信息
    作者简介:

    焦少卿,高级工程师,博士研究生,1982年生,毕业于西南石油大学油气井工程专业,主要从事油气井和干热岩地热井的钻井、固井技术研究及管理工作。电话15983830051;E-mail:412491470@qq.com

    通讯作者:

    郭小阳,E-mail:guoxiaoyangswpi@126.com

  • 中图分类号: TE256

Successful Application of High Temperature Multi-Functional Gas Channeling Preventing Cement Slurry in Marine Ultra Deep Wells in Sichuan Basin

  • 摘要: 针对四川盆地海相高温、高压、高含硫超深气井所面临的高温水泥浆沉降、气窜、水泥石强度衰退等主要固井技术难题,基于高温高压稠化仪模拟沉降稳定性评价方法、颗粒级配原理优选体系稳定材料,采用直接测定气窜和塑性态渗透率为辅助手段的防气窜评价方法优选防气窜材料,基于乌氏黏度计法的聚合物耐温能力评价方法来优选高温缓凝剂,采用正交法测试、热重法辅助分析180℃高温养护后水泥石抗压强度,优选高温稳定剂石英砂粒径和加量,研究出水泥浆和水泥石性能良好的胶乳弹韧性和低渗透防窜水泥浆体系。结果表明,①水泥浆体系在密度为1.90~2.30 g/cm3、温度为150~180℃范围内具有良好的工程性能和应用前景,为解决该类固井技术难题奠定了基础;②加砂可缓解水泥石强度衰退,高温下,加砂量与抗压强度呈正向关系,相同加砂量下,只加细砂强度表现更优,但长期强度增加幅度不如粗砂;建议150℃和180℃时,硅砂加量分别大于35%和45%;③基于乌氏黏度计法的聚合物耐温能力评价方法能有效评价降失水剂和缓凝剂的抗高温能力,是快速筛选高温井关键处理剂的重要辅助手段;④建议进一步开展H2S介质等酸性气体对水泥石的腐蚀评价,有利于合理设计防气窜防腐水泥浆体系。

     

  • [1] 程小伟, 刘开强, 李早元, 等. 油井水泥浆液-固态演变的结构与性能[J]. 石油学报, 2016, 37(10):1287-1292.

    CHENG Xiaowei, LIU Kaiqiang, LI Zaoyuan, et al. Structure and properties of oil well cement slurry during liquidsolid transition[J]. Acta Petrolei Sinica, 2016, 37(10):1287-1292.
    [2] 李早元, 赵军, 王希勇, 等. 川深1 井固井水泥浆高温沉降稳定性研究与应用[J]. 钻井液与完井液, 2019, 36(3):338-343

    , 348. LI Zaoyuan, ZHAO Jun, WANG Xiyong, et al.Study and application of high-temperature settlement stability of Chuanshen well 1 cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2019, 36(3):338-343, 348.
    [3] 路飞飞, 李斐, 田娜娟, 等. 复合加砂抗高温防衰退水泥浆体系[J]. 钻井液与完井液, 2017, 34(4):85-89.

    LU Feifei, LI Fei, TIAN Najuan, et al. High temperature anti strength retrogression cement slurry with compounded silica powder[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2017, 34(4):85-89.
    [4] 严思明, 严圣东, 吴亚楠, 等. 功能材料对固井水泥石力学性能的影响[J].石油钻采工艺, 2018,40(2):174-178.

    YAN Siming, YAN Shengdong, WU Yanan, et al. Effect of functional materials on mechanical properties of hardened cement paste[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2018, 40(2):174-178.
    [5] 瞿佳, 严思明, 许建华. 胶乳防腐水泥浆在元坝地区的应用[J]. 石油钻探技术, 2013, 41(3):94-98.

    QU Jia, YAN Siming, XU Jianhua. Application of corrosion resistant latex cement slurry in yuanba area[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(3):94-98.
    [6] 康海涛, 曾艳军, 母亚军, 等. 马深1 井超深小井眼固井技术研究与实践[J]. 钻井液与完井液, 2017, 34(2):99-105.

    KANG Haitao, ZENG Yanjun, MU Yajun, et al. Study and application of slim hole cementing technology for ultra-deep well Mashen-1[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2017, 34(2):99-105.
    [7] 刘世彬, 宋艳, 李兵, 等.LG地区超深井固井工艺技术[J]. 天然气工业. 2009, 29(10):65-68.

    LIU ShiBin, SONG Yan, LI Bing, et al. Cementing technology used in the ultra deep wells at the LG area. Natural Gas Industry, 2009, 29(10):65-68.
    [8] 刘子帅, 李拥军, 唐守勇, 等.安探1X高温深探井小间隙固井技术[J]. 钻井液与完井液, 2017, 34(4):90-95.

    LIU Zishuai, LI Yongjun, TANG Shouyong, et al. Cementing high temperature deep well Antan-1X with narrow annular spaces[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2017, 34(4):90-95.
    [9] 郭小阳, 张凯, 李早元, 等. 超深井小间隙安全注水泥技术研究与应用[J]. 石油钻采工艺, 2015, 37(2):39-43.

    GUO Xiaoyang, ZHANG Kai, LI Zaoyuan, et al. Research and application of safe cementing technology in ultra-deep wells of small clearance[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2015, 37(2):39-43.
    [10] 周仕明, 丁士东, 桑来玉. 西部地区复杂深井固井技术[J]. 石油钻探技术, 2005, 33(11):83-86.

    ZHOU Shiming, DING Shidong, SANG Laiyu, et al. Cementing techniques for complex deep wells in West Area, China[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2005, 33(5):83-86.
    [11] 周仕明, 李根生, 方春飞. 元坝地区φ146.1 mm尾管固井技术难点与对策[J]. 石油钻探技术,2010,38(4):41-44.

    ZHOU Shiming, LI Gensheng, Fang Chunfei. Difficulties and countermeasures for φ146.1mm liner cementing in Yuanba area[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2010, 38(4):41-44.
    [12] 马勇, 郭小阳, 姚坤全, 等. 钻井液与水泥浆化学不兼容原因初探[J]. 钻井液与完井液, 2010, 27(6):46-48.

    MAYong, GUO Xiaoyang, YAO Kunquan, et al.Research of chemical contamination between drilling fluids and slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2010, 27(6):46-48
    [13] MORRIS W, CRIADO A. Design of high toughness cement for effective long lasting well isolations[R].SPE 81001, 2003.
    [14] WALTER M, MARCELO A C, JORGE R.
    [15] T GILMORE Odd, HARRISON James. Effective slimhole cementing in a challenging environment -Agulf of Thailand case history[J]. SPE 68671, 2001.
    [16] 刘崇建, 刘孝良, 刘乃震, 等. 提高小井眼水泥浆顶替效率的研究[J]. 天然气工业, 2003, 23(2):46-49.

    LIU Chongjian, LIU Xiaoliang, LIU Naizhen, et al. Research on raising slurry displacing efficiency in a slim hole[J]. Natural Gas Industry, 2003, 23(2):46-49.
    [17] 秦克明. 元坝7 井超深井高温高压小间隙尾管固井技术[J]. 新疆石油天然气, 2018, 14(1):28-32.

    QIN Keming. Small annular space liner cementing techniques in ultra-deep and HTHP[J]. Xinjiang Oil & Gas, 2018, 14(1):28-32.
    [18] 李真祥, 王瑞和, 高航献.元坝地区超深探井复杂地层固井难点及对策[J]. 石油钻探技术, 2010, 38(1):20-25.

    LI Zhenxiang, WANG Ruihe, GAO Hangxian. Technical challenges arising from cementing ultra deep wells in Yuanba area[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2010, 38(1):20-25.
    [19] 桑来玉. 硅粉对水泥石强度发展影响规律[J]. 钻井液与完井液, 2004, 21(6):41-43.

    SANG Laiyu. Law of silica powder influence on cement stone strength development[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2004, 21(6):41-43.
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  • 收稿日期:  2020-03-21
  • 刊出日期:  2020-08-28

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