论文部分内容阅读
固井作业是油田钻井完井过程中重要的一个环节,支撑套管的水泥环存在受力下易破碎现象;大庆油田有很多低压易漏失井,固井施工中经常出现水泥浆漏失,水泥浆返高低的问题。本文针对固井使用的油井水泥浆在应用中的实际问题,研究纤维材料的加入对油井水泥浆性能的影响,以期提高水泥石的韧性和水泥浆防漏能力。实验优选出合适的纤维尺寸,通过水泥石力抗压强度、抗折强度、抗拉强度和抗冲击力等力学研究,各项指标都提高超过20%以上。证明纤维能很好地提高水泥石的力学性能。水泥环在射孔作业时,弹孔周边没有破裂区,使水泥环与套管和井壁的胶结质量没有收到影响,能有效封隔地下的油气水层,延长油井使用寿命。本文对水泥浆的稳定性、游离液、稠化时间、失水量、水泥石体积收缩等方面的性能做了全面考察。纤维水泥浆改善了水泥浆的稳定性,保证水泥浆性能均一,防止水泥浆体积收缩。实验结果证明本水泥浆体系性能优良,易于使用,纤维混入水泥浆中后,对水泥浆其它性能没有不良影响,纤维与油井水泥其它外加剂具有很好地相容性。并从宏观微观等几个方面对纤维能够提高水泥石韧性和防漏功能进行了机理探讨。纤维深埋于水泥石中,对水泥石内部的微裂缝起到了束缚作用,当微裂缝受到应力作用时,纤维首先消耗大部分能量,防止微裂缝继续发展。纤维随水泥浆漏失到地层中后,吸附在岩壁上,形成网状结构,水泥可以通过紧密堆积原理和粒径级配原理填充在纤维网上,形成结构致密的防护层,阻止后续水泥浆漏失。此水泥浆体系在大庆油田多口井应用,取得良好的经济效益和社会效益。