低密度水泥浆 .
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水泥浆标号水泥浆标号是根据水泥浆的性能和用途进行分类和命名的。
水泥浆是由水泥、水和一些辅助材料混合而成的浆状物质,广泛应用于建筑工程、地下工程、石油钻井等领域。
1. 标号的意义水泥浆标号的设立主要是为了方便使用者选择合适的水泥浆,以满足特定工程需求。
不同标号的水泥浆具有不同的强度、流动性、凝结时间等特性,可以根据具体要求进行选择。
2. 水泥浆标号分类根据国际上常用的标准,水泥浆通常分为以下几个等级:G类、H类、J类、K类和L类。
这些等级分别代表了不同强度和流动性要求。
2.1 G类G类水泥浆是一种常规强度的水泥浆,适用于一般建筑工程中对强度要求不高的场合。
G类水泥浆通常具有较低的初始强度和较长的凝结时间,适合需要较长施工时间或需要在高温环境下使用的情况。
2.2 H类H类水泥浆是一种高强度的水泥浆,适用于需要较高强度的建筑工程。
H类水泥浆具有较高的初始强度和较快的凝结时间,适合需要快速施工或对强度要求较高的场合。
2.3 J类J类水泥浆是一种特殊性能的水泥浆,适用于特殊工程需求。
J类水泥浆通常具有特殊的流动性、耐磨性、抗渗性等特点,可以满足一些特殊工程对性能要求较高的情况。
2.4 K类K类水泥浆是一种低密度的水泥浆,适用于地下工程中需要控制密度的情况。
K类水泥浆通常通过添加轻质骨料或其他控制密度材料来降低密度,以满足地下工程对密度要求的需求。
2.5 L类L类水泥浆是一种低温环境下可使用的水泥浆,适用于寒冷地区或需要在低温环境下施工的情况。
L类水泥浆通常具有良好的抗冻性能和低温凝结性能,可以确保在低温环境下水泥浆的正常使用。
3. 水泥浆标号的选择在选择水泥浆标号时,需要根据具体工程要求和条件进行合理选择。
3.1 工程要求根据工程设计和施工要求,确定所需的水泥浆强度、流动性、凝结时间等特性。
如果需要较高强度或快速凝结的水泥浆,则应选择相应的高级别标号。
如果对强度要求不高或需要较长施工时间,则可以选择低级别标号。
泡沫水泥浆固井技术前言油田常用的低密度水泥浆基本上可分为四类,即:1、用搬土控制自由水的搬土水泥浆,密度可控制在1.45g/cm3以下,但是这种水泥浆体系水灰比较高、抗压强度低,在使用上受到限制。
2、添加火山灰、硬沥青等低密度添加物的低密度水泥浆。
3、添加强度高、较低密度的漂珠配制漂珠水泥浆。
4、添加发泡剂和稳定剂,并充入空气或氮气的泡沫水泥浆。
从水泥本身讲,用提高水灰比的办法使水泥浆密度降到1.26g/cm3是非常不成功的。
1978年以后开始使用了两种新型的超低密度水泥浆,两者都以气体作为低密度的添加物,其中之一是气体充填于硬的、耐压空心漂珠内,有些空心漂珠水泥浆的密度比清水还低。
第二种是具有独特流变性能的泡沫水泥浆,这种剪切强度很高的水泥浆即使在很高的速度梯度下也可保持很好的流变性能,有利于提高水泥浆的顶替效率,这种新型材料的推广应用在地面建筑上已使用多年了。
一、泡沫水泥的基本性能1、性能稳定其气体能够均匀地分散在水泥浆中,不聚集,不上浮,形成的气泡保持相对稳定,满足固井要求。
2、抗压强度泡沫水泥在不控制失水的条件下,抗压强度较高;加入降失水剂后,失水控制较好,但强度降低较大。
在水力压裂作业时泡沫水泥的抗压强度虽低,但并不增加水泥环裂缝出现和发展的危险。
在套管试压和压裂作业时井内高压在水泥环处所产生的应力是拉应力,水泥环承受拉应力的能力主要取决于水泥机械性能(杨氏模量和波松比)及抗拉强度。
水泥石的抗压强度作用很小。
3、导热性水泥石的导热系数随水泥浆密度的降低而降低。
泡沫水泥的隔热性优于常规水泥。
4、可塑性泡沫水泥可塑性好,当套管承受压力时它可以变形,且不会像常规水泥那样出现破裂。
泡沫水泥的可塑性一般比普通水泥至少大一个数量级,而价格比纤维水泥要经济。
目前,泡沫水泥浆以其成本低、密度低、强度高、替浆泵压低、隔热性能好等优点日益受到人们的重视。
二、泡沫水泥的应用泡沫水泥可以解决一系列钻井时发生的问题,其中包括:1、对于普遍存在着的裸井眼段较长,而且存在漏层的深井套管来说,使用等于或小于钻井泥浆密度的泡沫水泥浆一次注水泥,较双级或多级注水泥经济而有效。
水泥固井质量检测方法探讨和评估低密度的水泥浆是最近几年才发展起来的一项固井技术。
在整个中低压的产层增加的情况下,采用一种低密度的水泥井进行灌浆对于提高单井的相应产能和增加相应的勘探储量以及对于汽油的开发都具有重要的意义,同时也得到了比较充分的应用。
但是,因为空心微珠的加入充分的改变了水泥石与水泥浆的本来性能,直接的导致了声幅的测井不可以准确的对固井质量进行评价,这样是不利于该项技术的推广的。
所以,对水泥固井相对质量在实际的测量方法上进行了具体的评估和分析,希望可以给有关人士提供参考性意见。
标签:水泥固井;检测方法;探讨;具体评估在整个油田的生产工艺中,为了充分的确保正常的采购原油,就必须在地层和钢套管之间用水泥进行加固连接,这种连接加固的方式就是所说的固井,紧接着会在水泥和套管之间射穿,只有这样才可以将油层内部的原油从套管和透过的水泥采出来。
但是,对于水泥固井的实际质量检测,并从实际的工程上来说,是有一定要求的。
本文就此进行了分析和探讨。
1 关于固井的定义固井是水井和油在建井过程中一个比较重要的环节之一,对于固井质量的好坏将直接的关系到有关固井的使用年限,甚至对于整个注以及采期之间是否可以顺利的进行生产都有影响。
固井质量上的评价体现:对水泥环和套管界面、地层和水泥环的交界面在水泥结胶的程度。
日前,对于固井的质量评价很大程度上都集中在了固井的水泥环和套管的界面上,但是从地层和水泥环的界面来说对于胶结的质量评价比较少。
对于水泥环的界面来说,其胶结如果良好,对于地层界面的窜通也会带来比较严重的后果。
所以,不仅要对水泥环界面的质量进行评价的同时也要去重视地层界面的质量评价。
2 有关水泥固井平衡压力的注水泥对于水泥固井来说,其水泥施工监控和设计是整个固井施工中一项比较重要的环节,对于井的施工参数和水泥相关的设计质量以及相应水平的调整,会直接影响到相应固井的质量。
对于平衡压力下进行水泥的注浆要通过两个不同的过程:主要有候凝的过程和顶替的全过程。
水泥浆比重单位以水泥浆比重为标题,我们来探讨一下水泥浆比重的相关知识。
水泥浆比重是指水泥浆的密度或重量与水的密度或重量之比,通常用来描述水泥浆的稠度和流动性。
水泥浆比重的大小直接影响着水泥浆的应用场景和性能。
水泥浆比重通常以单位为g/cm³或kg/m³来表示。
下面将分别介绍两种单位的含义和使用场景。
1. g/cm³(克/立方厘米)g/cm³是一种常见的水泥浆比重单位,它表示每立方厘米水泥浆的重量。
一般情况下,水泥浆比重的范围在1.8g/cm³到2.5g/cm³之间。
较低的水泥浆比重适用于需要较低密度的工程,如轻质混凝土制造等。
而较高的水泥浆比重则适用于需要较高密度的工程,如地基加固、油井固井等。
2. kg/m³(千克/立方米)kg/m³是另一种常用的水泥浆比重单位,它表示每立方米水泥浆的重量。
与g/cm³相比,kg/m³单位更常用于科学研究和工程设计中。
通常情况下,水泥浆比重的范围在1800kg/m³到2500kg/m³之间。
高比重的水泥浆在固井工程和沉降控制等方面具有重要的应用价值。
水泥浆比重的测量通常使用密度计或浮力法。
密度计是一种常见的测量工具,它通过测量水泥浆的体积和重量来计算比重。
而浮力法则是利用水泥浆在不同浸没液中的浮力差异来计算比重。
除了比重,水泥浆的密度还受到一些其他因素的影响,例如水泥浆的配比、水泥的种类和含水量等。
因此,在实际工程中,需要根据具体要求来调整水泥浆的配比和比重,以满足工程需求。
总结起来,水泥浆比重作为描述水泥浆稠度和流动性的重要参数,对于工程设计和施工具有重要意义。
通过合理调整水泥浆比重,可以实现对水泥浆性能的控制,从而满足不同工程需求。
对于工程师和施工人员来说,了解水泥浆比重的相关知识是非常重要的。
漏失井固井工艺(一)概念漏失井是指钻井过程中发生钻井液漏失的井以及固井过程中环空静液柱压力与流动阻力之和超过地层破裂压力梯度的井。
(二)漏失井分类及工艺措施漏失井可分为三类:裂缝、溶洞性漏失井及渗透性漏失井。
不同的漏失在钻井及固井施工过程中应采取不同的施工措施。
应依据漏失情况,进行注水泥前对漏层的处理,处理后进行平衡压力固井设计。
常规注水泥防漏措施包括增大较低密度的前置液、控制水泥封固段长度、采用低密度水泥浆体系、封隔器固井工艺等。
常用的低密度水泥浆体系有:粉煤灰水泥浆体系、泡沫水泥浆体系、充气水泥浆体系、微珠水泥浆体系、搬土粉水泥浆体系、火山灰水泥浆体系等。
(三)漏失井注水泥工艺技术1、低密度水泥及其综合防漏措施(1)确切掌握漏失层位深度及漏失压力;(2)钻进或下套管中发生漏失,要采取钻井液堵漏措施;(3)控制套管下放速度,平稳开泵,注水泥前充分循环钻井液,降粘降切;(4)进行平衡压力固井设计,采用低密度水泥浆体系;2、注水泥过程中发生漏失的防漏及处理技术措施(1)注水泥前应对井漏做好完善处理,使注水泥在无漏失情况下进行。
(2)设计必须按可能漏失情况进行设计。
在设计中应尽可能降低环空液柱压力,使之小于地层破裂压力。
设计与施工措施有:① 控制水泥上返高度,或经甲方同意降低水泥上返高度,或选择分级注水泥方案;② 降低水泥浆密度;③ 增加冲洗液与隔离液数量,尤其是紊流冲洗液;④ 加入分散剂,使水泥浆在较小排量下达到紊流,从而降低环空液柱压力。
(3)已发生漏失情况下的措施选择① 按防漏施工措施进行施工,包括降密度、降排量等措施;② 注水泥前往井内加入堵漏剂,然后注入冲洗液与隔离液;③ 先导水泥浆中加入堵漏材料。
最常用的是颗粒状材料,堵塞岩层表面或内部形成桥塞,一般不选择用长纤维堵漏材料;④ 控制注替排量,尾随水泥浆采用触变性水泥浆体系。
(四)封隔器、分级箍防漏固井工艺措施1、裂缝及溶洞性漏失井(1)封隔器--分级箍注水泥工艺对井径规则的井,采用封隔器--分级箍注水泥工艺(见图16),在漏层上部加封隔器和分级箍,固井前胀开封隔器,并打开分级箍,有效封固封隔器以上地层。
文章编号:1001 5620(2006)04 0047 03降低固井水泥浆密度的新技术Fred Sabins(固井解决方案公司(Cement ing Solut ions,Inc),美国)摘要 针对现有低密度固井水泥浆存在的一些问题,介绍了一种有效降低水泥浆密度的新技术,即使用新型密度减轻材料 美国3M 公司生产的中空玻璃微球(HG S)作为密度减轻剂。
介绍了中空玻璃微球H GS 的基本特点,对H GS 低密度水泥浆进行了杨氏模量和抗张强度实验、压力和温度循环下的胶结强度实验、钻穿测试实验及现场测试,并与泡沫水泥浆和硅酸钠水泥浆进行了对比。
实验及测试结果表明,添加了中空玻璃微球H GS 的水泥浆有效地降低了密度,并且其混合、泵送及抗压强度、胶结质量等完全可以满足井下作业的要求。
关键词 固井 固井质量 低密度水泥浆 水泥浆添加剂 中空玻璃微球中图分类号:T E256文献标识码:A针对低密度固井水泥浆的应用日益增多及现阶段常用的一些低密度固井水泥浆存在的问题,提供了一种新的解决方案,即使用新型密度减轻材料 美国3M 公司生产的中空玻璃微球研制的新型低密度固井水泥浆体系。
1 传统低密度水泥浆体系的局限性以水作为密度减轻剂的传统低密度水泥浆最低密度为1.5g/cm 3,并且需要添加能够吸水并保持水泥均相的物质。
虽然这种水泥浆成本低,但其抗压强度低,在强压下无法提供长期层间封隔。
使用空心微珠可以使水泥浆密度降至1.35g /cm 3。
空心微珠是从火力发电的副产物 粉煤灰中通过漂选获得的,因此其质量较差,抗压强度较低(一般上限为13.8~20.7M Pa),闭空率较低,水容易进入使空心微珠密度很难控制,使其应用受到了较大限制。
使用氮气的泡沫水泥浆通常用来防止低压储层的循环漏失。
但其渗透性高,抗压强度低,因此会导致固井失败和更高的完井成本。
而且泡沫水泥浆施工设备较多,使用程序复杂,不易操作,并且存在井内摩阻较大(导致循环漏失)、难以控制固井质量、无法使用声波和超声波测量工具等局限性。
固井用低密度水泥浆触变剂TA的实验研究张浩; 马小康; 冯颖韬【期刊名称】《《科技视界》》【年(卷),期】2019(000)028【总页数】3页(P194-196)【关键词】固井; 触变水泥; 低密度水泥浆【作者】张浩; 马小康; 冯颖韬【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田化学研究院河北燕郊 065201【正文语种】中文【中图分类】TE256.60 引言触变性是指流体受到剪切时粘度变小,停止剪切时稠度又增加的性质。
触变性是一种可逆的溶胶现象,代表流体粘度对时间的依赖性[1]。
在普通硅酸盐水泥中加入触变剂,可使水泥浆具有触变性:在混合和顶替过程中,水泥浆较稀,流变性较好,泵送停止后,迅速形成具有刚性,能自身支撑的刚性结构,水泥浆迅速增稠。
触变水泥是解决井漏、气窜的重要手段之一[2-4],已在全世界范围内获得广泛应用。
目前大部份对触变剂的研究均在常规密度(1.90S.G)水泥浆中进行,但水泥浆密度对流变性及触变性影响较大,很多触变剂在低密度水泥浆中的性能表现不佳。
本文通过对有机、无机触变组分的研选复配,得到一种适用于低密度水泥浆的触变剂TA,具有触变性强、过渡时间短、相容性好的特点。
1 实验材料、仪器及方法1.1 实验材料山东G级油井水泥、油井水泥降失水剂FLZ(改性纤维素)、液体减轻剂PC-P81L、缓凝剂PC-H21L、消泡剂 PC-X60L、触变组分 A(无机类)、触变组分 B (无机类)、触变组分 C(有机类)、触变组分 D(有机类);1.2 实验仪器OWC-9360搅拌器、Chandler 3500旋转粘度计、OWC-9350A常压稠化仪、OWC-9710H高温高压失水仪、OWC-118D循环水养护箱、YJ-2001型抗压强度试验机、OWC-9480D高温高压稠化仪、Chandler 5265U水泥静胶凝强度测试仪。
1.3 水泥浆测试方法水泥浆的制备及性能测试按API 10B RP中的相关规定进行。
固井中水泥浆用量如何计算【浅谈固井水泥浆技术实践应用】对漏失井、低压力层段、防气窜等固井水泥浆技术难点进行了论述,总结了深井超深井水泥浆固井技术实践应用取得的进展情况,为固井水泥浆技术应用提供参考。
固井水泥浆技术实践应用0引语多年来,胜利油田几代固井人对高低压气藏、低压易漏失多压力系统等多种类型井的井况,采用了分级固井、高密度水泥浆固井、低密度水泥浆固井、防气窜水泥浆固井等十余种固井方法,应用了液压大钳上扣、铰链式套管扶正器、流变学注水泥设计以及计算机辅助设计与模拟技术等手段,充分发挥了高性能自动混浆及配套固井设备、水泥添加剂、固井工具附件及固井“三参数”实时监测系统的作用,基本满足了油田生产的需要。
1固井水泥浆技术难点1.1漏失井固井如244.5mm套管固井中,50%~80%的井都具有低压漏失层,且易垮塌,严重影响钻井速度,延长了钻井周期。
这种井的固井根据井下漏层位置、承压能力、漏失量大小来确定固井方式。
井漏失状况常见的有三类:一类在钻井过程中有渗漏的漏失层,在下套管中或固井中发生井漏,甚至较严重漏失;二类是已知漏失层,下套管或注水泥中发生井漏;三类是已知裸眼存在漏失层,且有两个以上,但漏失程度不同。
针对各个不同的漏失程度和性质,采用的固井工艺技术为:(1)“同步法”固井工艺。
对第一类,在注水泥前对套管内注入一定量的桥堵泥浆,边堵边注水泥固井,实施动态堵漏固井。
对井筒存在小漏或微漏的井,此法能达到使水泥返到设计的高度。
(2)正注反打水泥固井工艺。
这种方法主要针对漏失层的位置和压力都比较明确的单一漏失层的固井。
在这过程中要慎重抓好三个环节:找准大漏层位置和地层破裂压力;正注时要为反打水泥浆保留通道;正注反打要分步进行。
当单一漏层采用正注反打水泥时,应根据漏失层破裂压力来准确计算正注水泥浆量和反注水泥浆量。
(3)分级注水泥和正反注水泥相结合工艺。
川东地区的井,井筒存在多个漏失层,且在裸眼的上下段都有大漏层,采用分级固井结合正反注水泥工艺以第一级固井封固下段主漏层,第二级采用正、反注工艺封固上部多个漏失层及较严重漏失层,达到水泥反灌至地面。