松科2井超高温水泥浆固井技术
2018-06-13李韶利宋韶光
钻井液与完井液 2018年2期
关键词:实验
李韶利, 宋韶光
(中石化中原石油工程有限公司固井公司,河南濮阳457000)
松科2井设计井深为6 400 m,是迄今为止中国最深的大陆科学探井,也是国际上在沉积岩环境中实施最深的大陆科学探井。与国内外已竣工的各类深部科学钻井工程相比,其工程固井实施存在的难点为施钻区域大于4 000 m井深时平均地温梯度达3.9 ℃,该井6 000 m以深的井温将超过230℃,完钻之前可能超过260 ℃(距该井6 000 m处的古龙一井于井深6 300 m营城组完井时的井温即达226 ℃),井温环境要求固井技术上有大的突破。水泥浆超高温下稳定性不易保证,水泥浆“热稀释”现象严重,表现为水泥浆失水量大、稳定性差、析水量大,而且水泥石超过110 ℃易发生衰减,上部水泥浆强度发展缓慢等;尾管固井,环空间隙小,要满足安全提取钻具的需要,要求水泥浆在提钻时间内保持良好的性能,因此超高温水泥浆设计是一大技术难题[1]。中原固井研究人员通过对超高温缓凝剂和降失水剂的研究,优化石英砂细度及比例,加入纤维增韧防窜材料,设计了耐260 ℃(井底静止温度)的超高温水泥浆体系,通过评价其在松科2井四开尾管中的应用,水泥浆各项性能均满足松科2井固井要求,创下超高温固井新记录。
1 超高温水泥浆设计
1.1 超高温缓凝剂及降失水剂的优选
根据资料研究[2-10],采用“四元”共聚抗高温降失水剂和三元共聚复合膦酸盐类缓凝剂,提高耐温稳定性,避免了“热稀释”现象带来的风险。
优选2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、 丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成的四元共聚物降失水剂JSJ-Ⅱ。……
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