APP下载

低渗油气田水平井压裂完井固井水泥浆技术研究

2015-08-15刘广杰中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司苏丹项目部河南濮阳457164

化工管理 2015年5期
关键词:抗冲击水泥石井水

刘广杰(中国石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司苏丹项目部,河南 濮阳 457164)

随着社会经济的快速发展,国家对油气田开发力度逐渐增大,在对低渗油气田进行开采的过程中,应用率较高的技术即为水平井压裂完井固井水泥浆技术。水平井完井方式因其自身特点,存在水平段水泥石收缩控制难度大、钻井液泥不易清洗、压裂水泥容易发生破碎及封固水平段质量不高等多种问题。因此对低渗油气田水平井压裂完井固井水泥浆技术进行研究具有非常重要的意义,能够有效增强水泥石的完整性,提高对压裂、射孔时的高冲击力的抵抗能力,为低渗油气田完井工作的开展奠定基础。

1 低渗油气田固井技术研究现状分析

低渗油田的定义为单井产能水平不高,油气储层渗透率较低的油气田,该类油气田不能利用裸眼系列完井方法进行开发,会使储层资源得不到有效的开发利用。超低渗透油气田、低渗及特低渗透油气田和一般低渗透油气田是构成低渗透油气田的三大类型,该划分标准为渗透储层渗透率,且建立在实际油气田生产状况的基础上[1]。

在对低渗油气田进行开发的过程中,应用传统技术方式远远不能达到提升油气工业价值的作用,还需融入钻完井技术,充分发挥水平井压裂完井固井水泥浆技术的优势,提高油气田的经济效益。钻完井工作的关键内容就是固井,油井的寿命、钻井的安全程度均取决于固井质量,选取固井作业技术时,一方面保障储层滤失量及漏失量,做好油气层的保护工作,

2 低渗油气田固井水泥石评价机制

对于低渗油气田来说,进行开发作业时,完井方式的制定同固井途径、固井工艺及水泥浆体系等因素有很大的关系,在一定程度上,还会使钻井设计发生变化,所以水平井钻井结合压裂完井水泥浆技术在低渗油气田开发领域占据着极高的地位。而作为低渗油气田开发作业的保障,获得具有较高完整性的固井水泥石,必须要将压裂、射孔、固井及钻井等施工环节进行有机整合,制定科学、完善的水平井压裂完井的固井技术评价机制,达到高效封固的效果,提高固井水泥石的稳固性能[2]。当前,低渗油气田水平井压裂完井的固井技术评价机制主要包括以下五种方法:水泥装常规性能评价、低渗固井韧性水泥浆评价参数、胶结性能试验评价、抗冲击强度试验评价、模拟射孔水泥石性能评价及封隔性能试验评价。

3 抗冲击无自由液低滤失水泥浆构建

构建抗冲击无自由液低滤失水泥浆体系,具体的配方如下:偶联剂(0.2%)、杜拉纤维(0.2%)、CF44L分散剂(0.4%)、缓凝剂(0.45%)、膨胀剂(0.5%)、消泡剂(0.8%)、胶乳稳定剂(1.0%)、胶乳(5%)、支撑剂(6%)、降滤失剂(6%)、淡水(31%)和G级水泥(100%)。还需要结合实际作业状况,添加适量的消泡剂、缓凝剂及分散剂,改善固井水泥浆的密度、稠化时间及流变性[3]。

抗冲击无自由液低滤失水泥浆体系之所以能够起到增强固井水泥浆韧性,关键原因是该配方同时应用了孔隙支撑剂、杜拉纤维和胶乳稳定剂,分别起到缩短水泥浆水化时间、增强水泥石强度和抗冲击能力、优化水泥石结构和密度,提高水泥石延伸性、减少内部裂缝发生几率、阻止基体损坏程度,提升水泥浆颗粒传递能量的能力。

针对低渗油气田进行开采作业的过程中,可以在固井水泥浆中添加一定的空隙充填支撑剂、降滤失,增强水泥浆体系稳定程度的同时,调节其中自由液的含量,有效避免开采时液槽的出现几率,提高水平井压裂段的封隔质量[4]。

4 抗冲击低滤失韧性水泥浆性能分析

通过整体分析的方法,评价抗冲击低滤失韧性水泥浆体系性能时,利用对缓凝剂、分散剂的使用量进行调节的手段,辅以降滤失剂,保证固井水泥浆的性能达到作业标准规定,并对水泥石的抗冲击能力提升后,即可获得水泥浆体系,保证该体系具有较强的稳定性。水泥浆体系在强度、任性、抗冲击性、常规性能、流变性等方面具有显著的优势,可以对滤失和自由液进行高效的控制,全面改善水泥浆的质量。

5 结语

将水平井压裂完井固井水泥浆技术应用于低渗油气田开发工作,能够起到强化水泥石完整性、最大限度的降低水平井储层流体的干扰,保证固井工作质量,将地层间进行合理的分隔处理,避免出现因水泥浆问出现储层感染的状况,缩小水泥浆自由液槽、钻屑床等外界因素的影响,提高水泥浆的固封性能。应在掌握低渗油气田固井水泥石评价方法的基础上,构建抗冲击无自由液低滤失水泥浆,并探索抗冲击低滤失韧性水泥浆性能,实现成本最小化、推动低渗油田水平井压裂固井水泥浆技术的发展和完善。

[1]沈晓滨.动载荷条件下水泥环损伤原因分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版).2010(05).

[2]李岩.低渗透油藏水平井压裂开发数值模拟研究[D].东北石油大学2012.

[3]白建文,胡子见,侯东红,李义军,赵占良,朱李安.新型TAP完井多级分层压裂工艺在低渗气藏的应用[J].石油钻采工艺.2010(04).

[4]徐鑫,彭志刚,李文才,冯德杰.胜利油田水平井固井新技术[J].钻井液与完井液.2009(06).

猜你喜欢

抗冲击水泥石井水
无固化剂水性树脂提高固井水泥石抗腐蚀性能*
提高超低密度水泥石抗压强度的方法
井水的奥秘
内置加劲环T型管节点抗冲击承载力计算
CO2盐水层埋存条件下Mg2+对油井水泥石腐蚀的影响
建筑材料水泥石的腐蚀与防止措施
人们常说“井水不犯河水”,井水和河水真的没有关系吗?
人们常说“井水不犯河水”,井水和河水真的没有关系吗?
ACR抗冲击改性剂的合成及其在聚乳酸改性中的应用研究
一种抗冲击减震橡胶