抗盐高性能水泥浆体系研究与应用
2021-08-16丹美涵
钻井液与完井液 2021年2期
丹美涵
(中海油研究总院有限责任公司,北京 100028)
伊拉克米桑油田位于扎格罗斯山前构造挤压带,所在构造地井眼条件复杂,井底存在高压盐水层和易漏失层。米桑油田高压盐膏层固井的技术难点主要包括:安全压力窗口窄,水泥浆密度高,但与钻井液密度差小,水泥浆密度设计困难;循环排量和顶替排量均较常压地层低近40%,顶替效率差,一级水泥浆返至分级箍后二级套管混浆难清除,导致固井质量较差;候凝过程水泥浆失重,低于地层孔隙压力,导致压稳难;钻井液和水泥浆相容性较差,在钻进过程中发生漏、塌、卡等复杂情况和事故;高压盐膏层固井一直是固井界公认的难题[1-3]。在前期的现场作业中,国内外油田服务公司通常选用半饱和NaCl 溶液或者(3%~5%)KCl 溶液[4-10],如在江汉油田盐膏层选用浓度为17%的NaCl 盐水、塔里木盆地某盐膏层选用浓度为16%的NaCl 盐水、在墨西哥湾某盐膏层选用5%KCl以及10%NaCl+5%KCl 混合溶液、在伊拉克某盐膏层选用5%KCl 盐水,辅以其他优选添加剂配制水泥浆,在现场混浆、水泥浆流变、失水量、自由液、抑制盐膏层溶解等方面有所改善,但在高密度水泥浆下,加重材料加量一直占比很大,导致水泥浆孔隙度高,水泥石抗压强度在24 MPa 以下,抗污染能力不强,界面胶结能力改善不明显。
结合伊拉克米桑油田某井,φ244.48 mm 盐膏层段,井底循环温度为75 ℃,井底静止温度为85 ℃,从抑制盐膏层盐溶解,改善界面胶结质量的角度,研选出适用于此井段固井的最优盐水类型及浓度,优选耐盐外加剂,结合水泥浆密度要求,摸索加重材料的最低加量,大幅度降低水泥浆孔隙度,提高水泥石抗压强度和抗污染能力。……
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