留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

水不分散材料对水泥浆抗水侵性能影响

焦亚军 张华 郭雪利 张晓兵 刘波 邓天安 张顺平

焦亚军,张华,郭雪利,等. 水不分散材料对水泥浆抗水侵性能影响[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):383-389 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.014
引用本文: 焦亚军,张华,郭雪利,等. 水不分散材料对水泥浆抗水侵性能影响[J]. 钻井液与完井液,2024,41(3):383-389 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.014
JIAO Yajun, ZHANG Hua, GUO Xueli, et al.Effect on water-resistant cement slurries by materials non-dispersible in water[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(3):383-389 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.014
Citation: JIAO Yajun, ZHANG Hua, GUO Xueli, et al.Effect on water-resistant cement slurries by materials non-dispersible in water[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(3):383-389 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.014

水不分散材料对水泥浆抗水侵性能影响

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.03.014
基金项目: 国家自然基金基础科学中心项目“超深特深层油气钻采流动调控”(52288101);中国石油重点课题“超深特深层油气钻完井井筒工作液流动调控研究”(2023DQ0529);中石油工程院基金项目“盐穴压缩空气/氢气储能钻完井关键技术研究”(CPET202317)。
详细信息
    作者简介:

    焦亚军,高级工程师,1972年生,主要从事油气勘探开发工作。电话 (0571)56318829;E-mail:jiaoyj85@petrochina.com.cn

    通讯作者:

    郭雪利,高级工程师,博士,1988年生,毕业于中国石油大学(北京),现从事固井水泥浆体系研发、井筒完整性方面研究工作。电话 (010)80162255;E-mail:guoxldr@cnpc.com.cn

  • 中图分类号: TE256

Effect on Water-Resistant Cement Slurries by Materials Non-Dispersible in Water

  • 摘要: 川渝地区页岩气储层嘉陵江组裂缝性地层发育、地层水活跃,在钻井过程中出现较为突出的漏失问题,对钻井周期产生很大影响,制约了页岩气井的安全高效开采。针对页岩气井出现的漏失问题,对水不分散水泥浆体系进行研究,对5种多糖类聚合物和有机聚合物材料进行水不分散性能评价,优选出关键材料种类及配比,形成适用于含水漏失层封堵的低密度水不分散水泥浆体系,结合平衡压力堵漏工艺,保证水泥浆注替至漏失层后不被地层水冲散,实现漏失地层的有效封堵,为后续施工创造了条件。低密度水不分散水泥浆体系在川渝地区Z203H6-X页岩气漏失井中成功应用,地层承压当量密度由0.99 g/cm3提高到1.21 g/cm3,后续结合堵漏浆强化堵漏,地层承压当量密度提升至1.81 g/cm3,为川渝地区页岩气井含水裂缝型地层漏失问题提供了一种技术手段。

     

  • 图  1  水不分散材料作用机理

    图  2  不同水泥浆配方倒入水中状态

    注:各图左为刚倒入水中状态,右为倒完后状态。

    图  3  不同温度下水不分散水泥浆稠化性能

    图  4  平衡压力堵漏工艺示意图

    图  5  水泥浆倒入不同温度水中水不分散状态

    注:左边为刚倒入状态,右边为全倒入后状态。

    图  6  Z203H6-X井不分散水泥浆堵漏施工工艺

    表  1  不同材料配比的水泥浆水不分散性能

    配方流动度/
    cm
    常温水90 ℃热水
    水不分散性pH水不分散性pH
    0#221313
    1#21810
    2#22913
    3#18810
    4#2078
    5#22712
    下载: 导出CSV

    表  2  不同水泥浆配方实验结果

    水不分散
    材料/%
    浆体流动度/
    cm
    常温水 90 ℃热水
    水不分散性 pH 水不分散性 pH
    1.5 22 11 13
    3.0 20 7 9
    4.0 16 7 8
    下载: 导出CSV
  • [1] 万夫磊, 王培钢, 范生林. 川南页岩气钻井井漏特征及堵漏技术研究与应用[J]. 石油科技论坛,2022,41(2):85-91. doi: 10.3969/j.issn.1002-302x.2022.02.011

    WAN Fulei, WANG Peigang, FAN Shenglin. Leakage characteristics of shale gas wells drilled in southern Sichuan and plugging technology research and application[J]. Petroleum Science and Technology Forum, 2022, 41(2):85–91. doi: 10.3969/j.issn.1002-302x.2022.02.011
    [2] 李文哲, 于兴川, 赖燕, 等. 深层脆性页岩井钻井液漏失机理及主控因素[J]. 特种油气藏,2022,29(3):162-169. doi: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.03.024

    LI Wenzhe, YU Xingchuan, LAI Yan, et al. Lost circulation mechanism and main controlling factors in deep brittle shale wells[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2022, 29(3):162–169. doi: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.03.024
    [3] 孙国文, 王朋硕, 张营, 等. 水下不分散混凝土性能的研究进展[J]. 材料导报,2021,35(3):3092-3103. doi: 10.11896/cldb.19110200

    SUN Guowen, WANG Pengshuo, ZHANG Ying, et al. Research progress on performance of anti-washout underwater concrete[J]. Materials Reports, 2021, 35(3):3092–3103. doi: 10.11896/cldb.19110200
    [4] 王建瑶, 涂思琪, 梅明佳, 等. 水不分散水泥浆的机理探讨与性能评价[J]. 钻井液与完井液,2020,37(3):358-362. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.03.015

    WANG Jianyao, TU Siqi, MEI Mingjia, et al. Mechanism investigation and performance evaluation of water indispersible cement slurries[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2020, 37(3):358–362. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2020.03.015
    [5] 王建瑶, 曾建国, 孙富全, 等. 一种油井水泥用抗分散絮凝剂[J]. 钻井液与完井液,2018,35(5):90-93. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.05.017

    WANG Jianyao, ZENG Jianguo, SUN Fuquan, et al. A dispersion resistant flocculant used in oil well cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2018, 35(5):90–93. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.05.017
    [6] YAHIA A, KHAYAT K H. Experiment design to evaluate interaction of high-range water-reducer and anti-washout admixture in high performance cement grout[J]. Cement and Concrete Research, 2001, 31(5):749–757. doi: 10.1016/S0008-8846(01)00496-3
    [7] HENIEGAL A, ALSAEED A, El SALAM MAATY A, et al. Influence of anti washout admixtures and coarse aggregate types on self-flowing underwater concrete properties[J]. International Journal of Civil and Structural Engineering, 2016, 6(3):246–262.
    [8] GHIO V, MONTEIRO P, GJORV O. Effect of polysaccharide gums on fresh concrete properties[J]. Materials, 1995, 91:602–606.
    [9] KHAYAT K H. Effects of anti-washout admixtures on fresh concrete properties[J]. ACI Materials Journal, 1995, 92(2):164–171.
    [10] BESSAIES-BEY H, BAUMANN R, SCHMITZ M, et al. Effect of polyacrylamide on rheology of fresh cement pastes[J]. Cement and Concrete Research, 2015, 76:98–106.
    [11] NEGRO C, SANCHEZ L M, FUENTE E, et al. Polyacrylamide induced flocculation of a cement suspension[J]. Chemical Engineering Science, 2006, 61(8):2522–2532.
    [12] KAKAI T. Non-dispersible underwater concrete using polymers–the production, performance and potential of polymers in concrete[C]//5th International congress on polymers, 1988, 9:24–27.
    [13] 符豪, 孙一流, 徐伟宁, 等. 裂缝性地层承压堵漏新工艺技术及应用[J]. 钻采工艺,2023,46(4):137-143.

    FU Hao, SUN Yiliu, XU Weining, et al. New technology of pressure-bearing plugging in fracture formation and its application[J]. Drilling & Production Technology, 2023, 46(4):137–143.
    [14] 孙金声,白英睿,程荣超,等. 裂缝性恶性井漏地层堵漏技术研究进展与展望[J]. 石油勘探与开发,2021,48(3):630-638.

    SUN Jisheng, BAI Yingrui, CHENG Rongchao, et al. Research progress and prospect of plugging technologies for fractured formation with severe lost circulation[J]. Petroleum Exploration and Development, 2021, 48(3):630–638.
    [15] 刘静,马诚,杨超,等. 井漏地层钻井液堵漏材料研究现状与展望[J]. 油田化学,2023,40(4):729-735.

    LIU Jing, MA Cheng, YANG Chao, et al. Current status and prospects of drilling fluid plugging materials for lost circulation formations[J]. Oilfield Chemistry, 2023, 40(4):729–735.
  • 加载中
图(6) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  205
  • HTML全文浏览量:  88
  • PDF下载量:  53
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-25
  • 修回日期:  2024-02-20
  • 刊出日期:  2024-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回