不同固井水泥浆体系防气窜能力研究
2024-03-13于培刚侯海欧
河南科技 2024年1期
于培刚 侯海欧
(中海油田服务股份有限公司油田化学事业部,天津 300459)
0 引言
油气井固井施工结束后,由于环空静液柱压力与地层间的压力平衡会随着水泥浆的水化过程产生变化,导致地层中的流体进入环空,这种现象称为流体窜流。固井作业结束后如何防止流体窜流一直是固井作业的一大难题,特别是针对高温高压井一直是较难解决的技术问题。如果不能有效抑制流体的气窜,后期会影响水泥环的界面胶结强度,影响油气开采,甚至可能形成井口带压,引发井喷事故。
固井施工的防气窜工作除了需要对现场固井作业的工艺进行改进,如何提升水泥浆的防窜性也是重要一环。目前,对于国内常用的水泥浆体系,如何能达到较好的防气窜效果,还没有相应的基础数据及评价方法。国内外大多数油田在固井水泥浆体系中掺入胶乳或者树脂,以提升水泥浆的整体防气窜效果,但是达到最佳效果的掺量大小及防气窜效果的好坏,至今没有相关标准,而目前国内有一些防气窜评价设备,也没有相关标准评价其质量的优劣。本研究利用水泥水化分析仪对常规低密度水泥浆体系、纯水泥体系、胶乳水泥浆体系进行防气窜性能评价,建立分析水泥浆防气窜评价的流程。建立评价流程后,通过调整水泥浆体系的各材料配比,最终得出适合现场使用的防气窜水泥浆配方[1-3]。
1 气窜机理及试验设备
1.1 气窜的理论研究
油气井固井过程及侯凝发生环空气窜主要有两个原因,一是固井作业顶替效率不高,导致环空中的岩屑等不能有效清洗干净,固井作业结束后,水泥环不能有效封固一二界面,最终产生气窜通道;……
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