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水不分散水泥浆体系适应性研究与现场应用

王建瑶 杨昆鹏 梅明佳

王建瑶,杨昆鹏,梅明佳. 水不分散水泥浆体系适应性研究与现场应用[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):499-503 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.016
引用本文: 王建瑶,杨昆鹏,梅明佳. 水不分散水泥浆体系适应性研究与现场应用[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):499-503 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.016
WANG Jianyao, YANG Kunpeng, MEI Mingjia.The adaptability and application of a water non-dispersible cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):499-503 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.016
Citation: WANG Jianyao, YANG Kunpeng, MEI Mingjia.The adaptability and application of a water non-dispersible cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):499-503 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.016

水不分散水泥浆体系适应性研究与现场应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.016
基金项目: 中国石油集团油田技术服务有限公司科学研究与技术开发项目“井筒业务新技术新方法研究与推广应用”课题“高含水压力扰动地层固井技术及防水窜新材料研究”(2020T-003-003)
详细信息
    作者简介:

    王建瑶,工程师,1984年生,2013年毕业于湖南大学分析化学专业,现在从事固井外加剂研究及现场技术服务工作。电话(022)66310216;E-mail:wjy.cpoe@cnpc.com.cn

  • 中图分类号: TE256.6

The Adaptability and Application of a Water Non-Dispersible Cement Slurry

  • 摘要: 针对长庆油田注水区块、高含水地层固井期间和固井后水侵、水窜问题突出的情况,结合现场实际,对抗分散絮凝剂BCY-100L的现场适应性进行研究,优选了抗分散辅剂A。针对现场不同体系配套不同外加剂,形成水不分散固井液体系,该体系在水侵发生时能够保持水泥体系自身胶凝结构完整性,具有良好的遇水不分散和抗冲刷能力,施工性能良好,可阻止地层水的侵入,保障水泥浆与套管、地层的胶结质量。在长庆油田含水地层成功应用2井次,二界面固井质量合格率为100%,优质率达95%以上,其中二界面水层固井质量由28%提高至95%,水层封固效果明显提高,在注水区块和高含水地层固井具有良好的应用前景。

     

  • 图  1  用常规粉煤灰水泥浆封固水层的二界面胶结测井图

    表  1  加入不同高分子聚合物后水泥浆的抗分散性能

    聚合
    物/%
    不同温度(℃)下水泥损失量/g
    高分子聚合物A高分子聚合物B高分子聚合物C
    305080305080305080
    08.011.014.08111481114
    14.05.08.0812156710
    21.52.04.091114568
    30.20.60.891114667
    40.10.20.491113777
    51.01.02.081114578
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    表  2  直井尾浆适应性评价实验(55 ℃,ρ=1.92 g/cm3

    直井配方/gt下灰/
    s
    水泥损
    失率/%
    p24 h/
    MPa
    t稠化/
    min
    大样灰BCY-
    100L
    AD
    735000290205.227.066
    7352914.5290200.725.5100
    8402412.0327301.526.082
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    表  3  水平井尾浆大样适应性评价实验(55 ℃,ρ=1.92 g/cm3

    水平井配方/gt下灰/
    s
    水泥
    损失
    率/%
    p/MPat稠化/
    min

    大样
    BCY-
    100L
    AD8 h24 h48 h
    1#735290354.826117
    2#7352611286350.612.5/12.32531.2/33.9128
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    表  4  油井直井粉煤灰体系小样适应性评价实验(45 ℃,ρ=1.60 g/cm3

    粉煤灰体系配方/gt下灰/
    s
    水泥
    损失
    率/%
    p/MPat稠化/
    min

    小样
    BCY-
    100L
    ADE24 h48 h
    1#520375254.57.317.3
    2#520211.02.0354500.86.612.6
    3#520211.0354>1204.77.414.4
    4#520211.02.5354380.72.513.2
    5#520180.87.4350300.67.513.5240
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    表  5  水泥浆浆柱结构设计

    封固段水泥浆ρ/
    g·cm−3
    洛河组以上轻珠水泥浆1.33
    洛河组底至延安组粉煤灰水泥浆1.57
    延长组早强水泥浆1.89
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    表  6  午X井抗水侵粉煤灰水泥浆体系大样性能(45 ℃)

    水泥浆ρ/
    g·cm−3
    t下灰/
    s
    水泥
    损失
    率/%
    p/MPat稠化/
    min
    24 h48 h
    现场灰罐+
    小样水
    1.60200.65.58.4231
    现场水泥车
    大样灰+大样水
    1.63250.87.09.6222
      注:水泥浆配方为500 g大样灰+21 gBCY-100L+1 g抗分散调节剂A+8.4 gC+350 g水
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    表  7  陈X井抗水侵粉煤灰水泥浆体系大样性能(45 ℃)

    水泥浆ρ/
    g·cm−3
    t下灰/
    s
    水泥
    损失
    率/%
    抗压强度/MPat稠化/
    min
    24 h48 h
    现场灰罐+
    小样水
    1.52201.258.3211
    现场水泥车
    大样灰+大样水
    1.61250.81015203
      注:水泥浆配方为500 g大样灰+21 gBCY-100L+1 g抗分散调节剂A+8.4 gC+350 g水
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    表  8  固井界面胶结测井结果

    井号一界面 二界面 水层二界面
    合格率/%优质率/%合格率/%优质率/%优质率/%
    午X100 10010097 95
    午XX9996 10066 28
    陈X100100 10096 93
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  • 收稿日期:  2021-03-20
  • 刊出日期:  2021-07-31

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