超高密度水泥浆体系的研究与应用.pdfVIP

第 32卷 第 1期 钍 井 液 与 完 井 液 V01．32No．1 2015生 1月 DRILLING FLUID COM PLETION FLUID Jan．2015 doi：10．3969~．issn．1001—5620．2015．01．018 超高密度水泥浆体系的研究与应用 姚志翔 (中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南濮阳) 姚志翔 ．超高密度水泥浆体系的研究与应用 J【J．钻井液与完井液，2015，31(1)：69—72． 摘要 针对中原油田超高密度水泥浆固井技术难题，通过优选加重材料、解决加重材料的沉降问题以及沉降稳定性 与流动性之间的矛盾，开发出一套性能稳定的超高密度水泥浆体系。该体系采用粒径为0．154mm、0．076mm及0．03mn1 的密度为7．0gc／m 的铁粉，按照2：1：3的比例复配作加重材料，液固比取0．23～0．28时，加重材料加量为 180％~ 390％ (BWOC)时均可使水泥浆密度达2．80g／cm ；选用胶乳作悬浮剂，其不但增大了浆体的悬浮能力，而且具有一 定降失水性能。该水泥浆在30℃、常压条件下的48h抗压强度大于14MPa；失水量控制在50mL以内；沉降稳定性好， 上下密度差最大为 0．028g／cm ；防窜系数 SPN小于3，满足了现场施工需求。研究了该超高密度水泥浆的现场混配工艺。 该技术在文72．421井获得了成功应用，固井质量优 良率为 100％，为复杂高压油气井固井提供了技术支撑。 关键词 超高密度水泥浆 ；还原铁粉 ；三级加重 ；胶乳 ；固井质量 中图分类号：TE256．6 文献标识码：A 文章编号：1001—5620(2015)o1—0069—04 随着对深部地层和复杂地层的勘探开发，高密度 铁粉作为超高密度水泥浆的加重材料。 固井液技术不断进步，但使用超高密度水泥浆时，水 表 1 各种加重材料性能特性对 比 泥浆的流动性差，固井质量差，能够适应复杂环境下 的超高密度水泥浆技术还是一个难题 [1】。通过对颗粒 加重材料 外观 材 细度 ／ p 泥 g,／Cm Ixm H、J蓐 ul g,／cm ‘ 级配理论模型的分析及加重材料的选择，采用粒径不 7％ 7 需 量较 重晶石粉 4．20~4．6089 水 同的3种还原铁粉进行三级加重设计超高密度水泥 。％ 4 ；k, NN 2．28 浆，选用胶乳等外加剂控制水泥浆性能，研究出了密 7％ 钛铁矿粉 4．40~4．5089 7 需水量较小 2 ． 4。 度为2．82eCcm 的超高密度水泥浆，通过评价及应用， 。％ 4 水泥浆各项性能均能满足高压油气井固井要求。对超 赤铁矿粉簇4．so52．097％％47； 2 高密度干灰混拌工艺及添加剂配水流程进行研究，形 成了超高密度固井配套技术，使超高密度干混成功率 还原铁粉 7-oo s 。 2．s。 达到了98％，配水一次成功率为 100％。解决了加重 材料的沉降稳