[教育]油井水泥外加劑和外摻料的功能定位及長(zhǎng)效性評(píng)價(jià)

1、油井水泥外加劑和外摻料的功能定位及長(zhǎng)效性評(píng)價(jià),匯報(bào)內(nèi)容,1.水泥漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥外摻料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長(zhǎng)效性評(píng)價(jià)實(shí)例,,,,水泥漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,油氣井固井作業(yè)是鉆井工程的最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工程質(zhì)量與油氣井生產(chǎn)壽命和油氣開采成本直接相關(guān)。油井水泥及外摻料外加劑的混合體構(gòu)成了井下水泥環(huán)的基體材料，其作用舉足輕重。在對(duì)常用油井水泥外加劑進(jìn)行功能細(xì)化分

2、類的基礎(chǔ)上，提出了功能外加劑（或外摻料）和常規(guī)外加劑的設(shè)計(jì)和使用的遵循原則。,,水泥漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,科學(xué),嚴(yán)謹(jǐn),長(zhǎng)效,實(shí)用,匯報(bào)內(nèi)容-2,1.水泥漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長(zhǎng)效性評(píng)價(jià)實(shí)例,,,,油井水泥外加劑的功能定位,高脆性,高收縮,高濾失,水泥漿體,水泥石,,,,,,常規(guī)外加劑 保障水泥漿工程性能,,功能外加劑 保障井下水泥

3、環(huán)力學(xué)性能穩(wěn)定和環(huán)空密封性能,注重臨時(shí)調(diào)整油井水泥漿體的某種工程性能施工結(jié)束后其作用終止，對(duì)水泥石的后期力學(xué)性能基本沒有改善作用，甚至還有副作用屬短效型外加劑,,常規(guī)外加劑的功能定位,以礦物深加工產(chǎn)品為基本組分伴隨著井下水泥環(huán)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，有利于水泥環(huán)長(zhǎng)期密封性能的提高和減少后期維護(hù)費(fèi)用屬長(zhǎng)效型外加劑,功能外加劑的功能定位,,當(dāng)液態(tài)膠乳摻量達(dá)到水泥干灰質(zhì)量的15%以上、混合水電解質(zhì)濃度和地層溫度不高時(shí)，它的基體增密作用

4、（防腐蝕）、防竄作用和改善水泥石彈性的作用才能發(fā)揮出來(lái)，但不能改善水泥石抗沖擊韌性。國(guó)內(nèi)油田出于節(jié)約成本目的，在使用過(guò)程中的摻量并沒有達(dá)到其最低要求，因而使用效果不明顯且不穩(wěn)定。膠乳系乳液聚合的高分子材料，長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下必然老化降解，固井作業(yè)后在一定時(shí)間內(nèi)失去其功效，故其定位于常規(guī)外加劑。膠乳控制失水的能力比較差，只能適當(dāng)控制濾失量而不可能達(dá)到降濾失劑的效果（可以稱之為降濾失助劑）。,功能定位不明確,匯報(bào)內(nèi)容-3,1.水泥

5、漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長(zhǎng)效性評(píng)價(jià)實(shí)例,,,,油井水泥功能材料的功能定位,功能材料是指通過(guò)電、磁、熱、化學(xué)等作用后，具有特定功能的新材料，可部分替代油井水泥（即外摻料），通過(guò)化學(xué)或物理作用賦予油井水泥石特定的功能。典型的功能外摻料如硅灰、礦渣和Micromax（緊密堆積加重材料）等。,典型功能外摻料,只有通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和使用外摻料，才能最大程

6、度地發(fā)揮其功能和作用！,匯報(bào)內(nèi)容-4,1.水泥漿配方設(shè)計(jì)和外加劑使用原則,2.油井水泥外加劑的功能定位,3.油井水泥功能材料的功能定位,4.功能與常規(guī)外加劑的長(zhǎng)效性評(píng)價(jià)實(shí)例,,,,,,,,非均質(zhì)碳酸鹽和巖層地層高壓氣井,氣層井深位于4800~5500m尾管固井考核封固層段位于5470~5500m之間鹽巖層固井優(yōu)質(zhì)率判據(jù)為CBL測(cè)井膠結(jié)指數(shù)(BI)>0.8和扇形成像測(cè)井,緊密堆積晶體防竄水泥漿體系固井；預(yù)計(jì)固

7、井第56天后水泥石的膨脹量可密封微間隙 水泥漿平均密度為2.43g/cm3隔離液密度為2.35g/cm3,注水泥作業(yè)后第9天到第21個(gè)月共進(jìn)行了4次CBL /扇形成像測(cè)井 對(duì)同區(qū)塊的鄰井（考核層段位于4920~5006m，使用常規(guī)防竄水泥漿體系）也進(jìn)行了2次CBL /扇形成像測(cè)井對(duì)比,South Oman油田高壓氣井固井后4次CBL /扇形成像測(cè)井結(jié)果比較,,,,,國(guó)內(nèi)油田,大慶油田,吉林油田A井,吉林油田

8、B井,大慶油田在國(guó)內(nèi)首先采用調(diào)整井固井延時(shí)測(cè)井（15天）質(zhì)量評(píng)定方法，對(duì)同一區(qū)塊 兩口相鄰的調(diào)整井（分別采用A級(jí)水泥原漿和DPD晶體防竄水泥漿體系固井）進(jìn)行了2次CBL/VDL測(cè)井評(píng)價(jià)。,,同一區(qū)塊相同構(gòu)造的 兩口含CO2深層氣（3670 ~ 5125m）中采用 不同的防竄水泥漿體系分級(jí)固井井底靜止溫度約為200℃從注水泥作業(yè)后第7天到第15個(gè)月每口井進(jìn)行了2次CBL/VDL測(cè)井驗(yàn)證了WDH晶體防竄劑和

9、膠乳的長(zhǎng)效性差別,結(jié)束語(yǔ),油井水泥功能外加劑,油井水泥功能外加劑（或外摻料）對(duì)于提高井下水泥環(huán)的長(zhǎng)期密封性和固井質(zhì)量的穩(wěn)定性有著不可替代的作用，固井設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)該給予足夠的重視。,功能固井材料和功能外加劑的研究開發(fā)已呈多元化發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥基材料已經(jīng)不能滿足特殊地質(zhì)條件的固井技術(shù)需求。,非硅酸鹽固井材料已進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)固井試驗(yàn)，但進(jìn)口材料的作業(yè)成本極其昂貴，這對(duì)國(guó)內(nèi)特種功能固井材料的研究提出了新的挑戰(zhàn)。,我們先于國(guó)外開展了特種