提高油层部位取换套井固井质量的新工艺.pdfVIP

维普资讯 · 50· 第22卷 第4期 大庆石油地质与开发 P．G．0．D．D． 2003年8月 文章编号：1000—3754 (2003)04-0050-03 提高油层部位取换套井固井质量的新工艺 赵 丽，郝东奎 ，姚海晶 (大庆油田有限责任公司 井下作业分公司，黑龙江 大庆 163453) 摘要：5 ”套管取换套作业造成的井径较大，井壁与套管间的间隙在 90mm左右 ，导致 固井顶替效率 低 ，固井质量无法保证。针对这一状况，从顶替流态、顶替压力、临界排量及流体特性等几方面进行 了研究，最终确定用低密度水泥浆作为紊流隔离液，并确定了现场施工方案。同时，为提高水泥环凝 固速度 、增大膨胀率，对水泥外加剂及其用量进行测试 、筛选 ，研制 出固井水泥浆体系配方。现场施 工结果证 明：该工艺的应用使平均水泥胶结指数提高了32％，有效保证 固井质量。 关 键 词：固井；顶替效率；紊流 临界排量 ；顶替压力 ；固井水泥浆体系；水泥胶结指数 中图分类号：TE254．4 文献标识码 ：B 2．2 密度p=1．90g／era A级原浆的紊流临界排量 1 引 言 经实验测知，A级原浆属于宾汉流体模式，宾汉 流体 的紊流临界排量计算公式为 大庆油田已进入高含水开发后期，套损井的数量 逐年增多，油层部位取换套井呈增加的趋势，因此研 Q =l·728(D]一D)( ) (1) 究油层取套井的固井技术，保证封 固质量，有着非常 式 中r——切力，Pa；q——紊流l临界排量，L／s； 重要的意义 一。油层部位取换套井与普通钻修井相 D——井眼直径，cm；D——套管外径，cm；p—— 比，保证 固井质量 的难点在两个方面 ：一是井径大 流体密度 ，g／cm 。 (qb320mm左右)顶替效率低 ；二是水泥环厚凝 固速 表 l是实验测得的2组数据。 度慢及水泥环收缩量大，难于密封。为了解决这两个 表 1 实 验 数 值 问题，通过对取换套井 固井水泥浆的顶替流态 、顶替 压力、临界排量及流体特性的研究，选择确定了低密 度水泥浆作为紊流隔离液，并确定了 A级水泥浆 、 水泥浆促凝早强剂和稠化膨胀剂组成的固井水泥浆体 系配方，现场施工效果显著。 选择水泥浆密度P=1．90g／(3111，根据相关参数， 2 顶替流态的确定及临界排量的计算 由 (1)式计算紊流临界排量 q，：101L／s=6．1m ／ min。可见 ，在 310mm井 眼中，要使密度 1．90g／ 2．1 顶替流态的确定 3(m 的水泥原浆在环空中达到紊流流动，所需要的瞬 流体的流态有三种形式，从顶替效果看紊流最 时排量之大即使 目前两台性能最好的哈伯水泥车也是 好，其次是塞流，层流最差 在紊流状态下，流 无法实现的。 体 内各质点流速接近相等，但方向各异，流体整体向 2．3 密度p=1．60g／cm 低密度水泥浆的紊流临界 上推进 ，流体各质点不断与井壁和套管壁上附着物质 排量 点进行能量交换，对井壁和套管壁具有很好的冲刷作