高密度固井水泥浆体系.pptVIP

第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日一、概述高孔隙压力、井壁不稳定和塑性流动地层固井都需要高静水压力，要求利用高密度水泥浆进行固井。提高水泥浆密度的简单方法是减少水用量，但这种方法会带来很多问题和隐患，其最高密度也只能达到2.16g/cm3；当要求更高的水泥浆密度时，就需要加入高比重材料来提高水泥浆密度。为解决高密度水泥浆存在的问题，我院先后研究开发了G60高密度水泥浆体系、SQ高密度水泥浆体系和BXF高密度水泥浆体系。并成功地应用于油田固井，取得了良好的社会和经济效益。第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日二、加重材料选择1、加重剂应满足以下条件：材料的颗粒粒度分布与水泥相容。需水量少。不影响水泥水化进程，与其它添加剂有良好的相容性，同时对外加剂的吸附能力弱。第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日2、几种加重材料性能特性比较第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日除了以上非水溶固体材料外，还可通过加入盐提高水泥浆的密度，但这一方法要求详细考察所用盐对水泥浆性能的影响，以及对水泥石胶结的长期影响。此外，近年来根据颗粒堆积理论，还通过采用粗颗粒水泥来提高水泥浆的密度。例如采用H级水泥进行配浆，以提高水泥浆流动性能，增加浆体中胶凝材料含量，提高水泥浆早期和后期的抗压强度。3、盐及粗颗粒水泥第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日三、高密度水泥浆设计原则降失水性能：高密度水泥浆的降失水性能一般要求小于100mL；沉降稳定性：高密度水泥浆密度差别较大，易造成浆体材料离析，应保证良好的沉降稳定性；游离液：高密度水泥浆游离液含量较高，水泥浆设计时应尽量降低游离液含量；高温环境：加入硅粉，需更多的加重材料，减少了胶凝材料的用量，应关注水泥石早期及后期抗压强度；防窜性能：高密度水泥浆一般用于高压油气水层，应考虑体系的防窜性能；施工性能：高密度水泥浆一般流动性差，应考虑配浆工艺。第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日四、高密度水泥浆配方和性能我院近年来对高密度水泥浆体系进行了研究开发，目前已投入现场使用的有：G60高密度水泥浆体系SQ高密度水泥浆体系BXF高密度水泥浆体系第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日

1、G60高密度水泥浆体系

①组成及特点组成：普通型或高温型G60不渗透剂；缓凝剂H88、J-RL、G64；分散剂CF40S、CF40L；G60-S掺量一般为1.5~2.5%(占水泥质量)，适用于与水泥干混使用；技术特点：G60-S不渗透剂水泥浆体系水泥浆流变性能好，具有降失水、防漏、防窜等多种功能；G60-S油井水泥不渗透剂对水泥浆具有一定的缓凝作用，对水泥石抗压强度发展影响较小；适用温度范围55~155℃。第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日②G60高密度水泥浆性能上述数据表明：由G60-S、钛铁矿、硅粉、H88、CF40S配制的高密度水泥浆，能有效地提高水泥浆密度，水泥浆各方面性能满足固井施工要求。第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日③G60高密度水泥浆的应用中国石油勘探研究院万庄分院采用G60-S不渗透剂、GRO分散剂及G64中温缓凝剂，采用重晶石粉为加重材料配制高密度水泥浆，在青海地区一口总公司重点科探井（冷科1井）中进行了施工。水泥浆设计密度达到2.40g/cm3，稠化时间控制在6~7h，API失水量控制在50mL以内。在实际施工中，水泥浆的最大密度为2.35g/cm3，平均密度为2.30g/cm3，固井结果令人满意。第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日2、SQ水泥浆体系

①组成及特点组成：SQ系列抗盐外加剂由SQ-2降失水剂、SQ-1增强剂、J-RL缓凝剂组成；SQ-1掺量为2~3%（BWOC），SQ-2掺量为1.5~3.3%（BWOC），J-RL掺量为0.2~1.5%（BWOC）；SQ-2可与水泥干混，亦可水溶，但推荐干混使用；技术特点：SQ系列抗盐外加剂适用于盐膏层、碱层或高压盐水井及一般生产井的固井。适用温度范围40~120℃；API失水量≤250ml；游离液含量低；具有良好的抗盐能力，抗盐量可达18%；具有良好的抗窜能力和相容性；水泥浆具有良好的流变性能，过渡时间短；可与API各级水泥、硅石粉、重晶石、钛铁矿等外掺料配制出适合固井要求的水泥浆。第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日②SQ水泥浆性能密度水泥重晶石水SQ-2SXYJ-R