低压易漏、易窜井固井技术研究与应用

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本论文对低压易漏、易窜井的固井技术进行了较为系统的研究。 针对低压易漏、易窜井的特点,提出了采取膨胀与触变相结合从而实现低密度水泥防窜的方法,该方法通过加防窜剂增加水泥浆孔隙压力、并赋予水泥浆以良好的触变性,可使水泥浆具有较强的防窜能力。通过分析,优选了外掺料与外加剂;通过大量的实验研究,研制出了新型的膨胀、触变型低密度防窜水泥浆体系。该体系具有沉降稳定性好、触变性强、低温早强、防窜能力较强、零析水、低失水、稠化时间可调的特点。针对新疆陆梁油田陆9井区,研制出了综合工程性能良好的密度为1.50g/cm~3与1.30g/cm~3的二种水泥浆,实验分析了地层水对水泥石强度发展的影响。 分析了低压易漏井注水泥防漏的主要途径,对于低压易漏(包括易窜)井注水泥,提出了平衡压力连续变排量顶替的方法,该方法既可以实现平衡压力注水泥,又可以缩短施工时间,进而缩短所要求的水泥浆稠化时间,从而有利于防窜和水泥石强度的发展。归纳给出了低压易漏井平衡压力注水泥设计的步骤。针对陆9井区各种不同形式的固井,进行了平衡压力注水泥设计。 给出并讨论了低压易漏井提高注水泥顶替效率的工艺技术措施。通过分析,明确提出对于低压易漏井注水泥,可以采取 钻井液密度>前置液密度<水泥浆密度 钻井液粘度>前置液粘度<水泥浆粘度的浆柱结构,这其中要求前置液为紊流。该浆柱结构利用前置液紊流的冲蚀、扰动作用实现对钻井液的顶替,利用水泥浆与前置液之间的密度差与粘度差实现对前置液的顶替,最终获得高的环空顶替效率。 通过研究与应用,形成了一套完整的适合低压易漏、易窜井固井的综合配套技术。在新疆陆梁油田陆9井区,成功地进行了382口井共440井次的现场试验与推广应用,获得了总固井合格率达97.7%、总固井优质率达70.0%、油层套管固井优质率达77.0%的良好效果,解决了陆9井区固井低压易漏、易窜的技术难题,保证了陆9井区的开发。本研究的成果对于其它低压易漏、易窜井的固井也具有良好的推广应用价值。
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