低温防窜水泥浆体系的现场应用

现场泥浆使用1。

常用泥浆类型1.1。

不分散体系不分散体系包括开钻泥浆，钻孔自然造浆和其他经过稍加处理的体系，该体系不添加任何降粘剂和分散剂来分散粘土颗粒，通常用于开孔和浅孔作业。

1.2.分散体系分为细分散和粗分散细分散：粘土高度分散，粘土加NaCO3,使Ca粘土变为Na 粘土。

粗分散：指粘土颗粒在泥浆中高度分散，加入适当处理剂使泥浆适度絮凝。

这种泥浆我们使用的也只有钙处理泥浆,也就是石灰、石膏处理泥浆。

1。

3。

聚合物体系泥浆通常用高分子聚合物的絮凝作用封装钻屑、防止钻屑分散，以及覆在页岩上抑制页岩膨胀，还有增加流体粘度并减少流体滤失率。

常用聚合物包括:PAM、PAN、PV A、CMC和天然植物胶产品。

聚合物体系泥浆包括低固相泥浆、无固相泥浆.低固相泥浆低固体的固体总含量不能超出6％～10％（体积含量）的范围，粘土固体含量应控制在3％以下，钻屑和膨润土的比率低于2比1，典型的低固体系是采用聚合物添加剂作为增稠剂或膨润土增量剂，属不分散体系.固相含量％=（所测比重-1）＊2*100％无固相泥浆无固相泥浆是指泥浆中不含粘土颗粒.是以高分子聚合物为基础配制而成的水溶液，其主要成份为水、高分子聚合物及天然植物胶和少量无机盐组成。

这种泥浆也叫做第五代泥浆。

目前用作无固相泥浆的水溶性高分子聚合物主要哟普两种，即水解聚丙烯酰胺（PHP)及聚乙烯醇(PV A）。

聚乙烯醇的各项性能均优于聚丙烯酰胺，但价格昂贵.2.常用泥浆的配制2.1钙处理泥浆1立方泥浆:石灰为泥浆体积的0.3～～0。

5％栲胶碱液0。

5～1％烧碱浓度20％，调节PH值11左右石膏体系的pH值范围通常在9～10。

5之间，使用浓度为5。

7~11.4克/升（即钙离子浓度为600～1100毫克/升）. 石灰体系分两种典型类型：一是低浓度石灰体系为2.8～5。

8克/升，pH值范围通常在11～12之间。

一种是高浓度石灰体系，石灰的使用浓度为14。

3～42。

8之间。

泥浆在钻井中的使用一般原则及现场调配肖海龙【摘要】In Beijing area, the scattered fine mud system is predominant for the water well drilling mud. For a geothermal well with more complicated geological conditions, the scattered and ifne mud system is replaced bythe copolymer system, and the result reveals that the drilling mud plays an importance in drilling engineering. The drilling mud must be used to ensure the safety, efifcient, economic principles and should pay attentionto the technical requirements, stratigraphic lithology, ifeld equipment, drilling technology, hole diameter, depth and the well body design. This paper discussed each mud system in different strata such as loose backifll layer, Quaternary sand and gravel layer, Quaternary clay loam layer, complete bedrock stratum stability, water sensitive layer, leakage layer. Finally, the mud system must be matched with the strata lithology, and the mud system is a key for drilling.%北京地区生产水井钻井泥浆现状，还是以细分散泥浆体系为主的。

长庆油田低密度水泥浆一次性上返全井封固技术措施摘要：在长庆油田目前推行体积压裂产层改造工艺，对水泥石强度发展提出较高的要求。

根据甲方需求和环保要求，正注反挤工艺已经不允许作为常规固井手段使用，目前一次封固段长为2000-5000米。

目前长庆市场固井材料和施工价格一降再降，对于固井质量的要求却日趋严格，固井作为石油服务的关键环节，公司经营和生产压力巨大。

使用低密度水泥浆水泥浆一次性上返全井封固能够有效的节约成本，提高固井质量，减少后期补救费用。

主题词：低密度一次上返固井质量1前言目前公司使用的低密度水泥浆体系已经无法满足长庆油田的性能要求，主要表现在：①无法满足一次上返的液柱压力要求；②水泥石强度发展慢；③减轻剂等中低温的外加剂和外掺料用量大、价格较高，造成成本增加。

研发适应长庆地区的低密度水泥浆体系，通过节支降耗提升公司在长庆地区的技术竞争力已迫在眉睫。

通过一年来的攻关，完成了以下工作：一是利用紧密堆积理论进行了低密高强水泥浆充填材料各组分加量计算、颗粒材料优选、不同密度时的颗粒加量确定，形成了以水泥，3M玻璃微珠，粉煤灰，微硅四种颗粒的填充体系。

二是在大量实验调整和对比的基础上，依据测定的抗压强度、流变性、沉降稳定性，进行优选，获得最低密度1.25～1.38g/cm3的低密高强水泥浆体系。

三是进行了水泥浆的综合性能测定，对水泥石的强度发展、水泥石的长期稳定性和水泥石的渗透率进行了实验研究，各项性能指标全部满足预期要求和施工需要。

四是开展了提高低密高强水泥浆防漏堵漏材料的研究。

五是进行了现场混配工艺研究和现场试验。

2 井眼准备（1）通井1）严格执行通井制度，采用双扶通井，按打钻时排量循环洗井，确保井壁稳定、无沉砂、无阻卡；2）通井到底，彻底循环钻井液，注入封闭浆前使用携砂泥浆15-20方，循环一周以上，再在裸眼井段注入高质量的高温防卡防塌泥浆，粘度80-100S，至少封闭二叠系顶部以上100m；如裸眼段太长（4000米以上），应考虑分段注入封闭浆，但井底保证2000米以上封闭浆，二叠系必须全封闭；（2）下套管1）严格控制套管下放速度，易漏井段一般每根不少于45秒；2）下完套管后，小排量顶通，一个迟到周后逐渐提高排量至打钻时的排量并连续循环2周半以上方可施工，循环过程中必须1小时检测一次泥浆密度，粘度等参数，在性能均匀一致的前提下方可作业，否则继续循环调整；3）依据地层、井斜与井径变化合理设计扶正器安放位置及数量，在保证套管能顺利安全下入的前提下，裸眼段只采用铝合金螺旋刚性扶正器，前100米10根1个，100米以后15-20根一个，以提高套管居中度。

5 创新“半程固井工艺”，解决水平井漏失难题结合水平井完井固井需求，开展了液压封隔器、分级箍等工具、水泥浆体系、施工工艺的研究，形成了针对储气库水平井完井需求的半程固井工艺。

“半程固井工艺”管串结构：旋转引鞋+168.3mm 筛管串+168.3mm ×177.8mm 变径短节+177.8mm 套管1根+177.8mm 遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm 套管1根+177.8mm 遇油遇水膨胀封隔器+177.8mm 套管1根+177.8mm 盲板+177.8mm 套管1根+177.8mm 液压式管外封隔器+177.8mm 套管1根+177.8mm 液压式管外封隔器＋177.8mm 套管1根+分级注水泥器+177.8mm 套管串。

将遇油膨胀封隔器要求放置在泥岩段，用于防止泥岩坍塌，优选性能可靠的液压式管外封隔器安放在技术套管内，可承托35MPa 以上的液柱压力，保障封隔效果，通过分级箍实现上部177.8mm 套管段固井，合理匹配各工具间的工作压力，保障了两层套管间水泥的有效封固。

针对水平井完井存在漏失的情况，下套管前对漏失风险进行全面分析，制定对应措施，规避下套风险，通过封隔器试坐封，进行环空反排，确定环空液面高度，形成了创新版的半程固井工艺，解决了水平井完井固井的漏失难题。

6 优选高效防漏隔离液体系，提升地层承压能力采用堵漏隔离液，应用新型纳米堵漏技术，添加的纳米极性胶团在井下压差作用下形成致密的防漏膜，有效解决固井过程中的漏失情况，在密度与流变性能设计上，与钻井液、水泥浆形成密度梯度、流变梯度，提高固井顶替效率。

在使用长度的设计上，隔离液使用长度为500m ，增加隔离液与井壁的接触时间，提升堵漏性能，保障清洗效果。

同时隔离液中的纳米堵漏成份不会影响储层渗透性，避免堵漏材料对储气库后期注采产生影响。

7 研发韧性防窜水泥浆体系，提高水泥石全生命周期为满足储气库多轮注采对固井水泥石的要求，提升井筒质量完整性，保障水泥石的全生命周期，研发了新型的韧性防窜水泥浆体系(见表1，水泥浆密度为1.85～190g/cm 3)。

触变性水泥浆体系与应用研究大港油田低压易漏区块较多,固井过程中容易发生水泥浆漏失,严重影响固井质量。

在各种漏失层固井技术中,触变性水泥浆技术具有防漏失效果好、防气窜性能优良、成本低等技术优势,具有较好的应用前景。

本论文针对目前触变性水泥浆体系研究的不足,优选出性能较优的冻胶堵剂作为触变剂,并研究了触变剂的成胶机理;然后进行触变剂与水泥外加剂的配伍性及显著性研究;最后将触变剂引入水泥浆体系,开发出新型触变性水泥浆体系并对其性能进行评价。

(1)通过实验研究的方法,以不同矿化度、不同pH下的成胶时间和成胶强度等性能参数为指标对各种冻胶进行优选研究,结果表明丙烯酰胺单体(AM)冻胶性能较优,更适合作为触变剂。

(2)通过红外光谱分析表明,AM冻胶的成胶机理在于丙烯酰胺单体链节中含有高活性的共扼体系结构,其在辅剂过硫酸铵(SG)和N,N—亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的作用下发生聚合反应,相互连接形成脂肪族长链分子,再由辅剂MBA随机地与长链上的游离功能基团反应,将高分子链连接形成三维网状结构。

(3)实验研究表明,触变剂各成分及水泥外加剂等因素中,分散剂对水泥浆体系的触变性能影响程度最大(抑制AM冻胶成胶),其它AM、MBA、SG和降失水剂等因素对水泥浆体系的触变性能的影响程度相似。

水泥浆分散剂对冻胶成胶的影响可以通过调整分散剂的加入方式及提高SG加量来改善。

(4)结合水泥浆体系的稠化性能和触变性能,调整并确定触变性水泥浆体系的配方。

对水泥浆性能评价表明,该水泥浆体系触变性能优良、失重速率快、堵漏性能优良,75℃下API失水仅为21ml,水泥浆体系的稳定性较好(游离液只有0.2%、凝固后上下部位处水泥石的密度差小);水泥石渗透率较低。

水泥石的抗压强度0~3d内增长很快,3~4天后基本稳定在16MPa左右;由于触变性水泥浆体系水泥石的1d强度较低,只有2MPa左右,建议固井作业时候凝48h。

(5)选择大港油田的3口井,用本论文开发的触变水泥浆体系进行现场试验,固井质量全部合格,取得了良好的效果。

低压地层低密度防漏堵漏钻井液体系及应用发布时间：2021-08-09T15:20:44.437Z 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：李成林郭良王建军张大力宴剑[导读] 随着油田的密集开发，部分区块地层欠压严重，钻井过程中井漏复杂较为严重。

胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司李成林郭良王建军张大力宴剑摘要：随着油田的密集开发，部分区块地层欠压严重，钻井过程中井漏复杂较为严重。

使用随钻堵漏剂能在一定程度上降低漏失风险，减少钻井液漏失，但井漏发生后堵漏难度大，且处理周期长，最后多采用水泥浆封堵，对储层污染严重。

因存在溢流的风险，漏失严重时还必须关井预防井喷，防漏、防井喷是重点。

关键词：低压地层；井漏问题；防漏堵漏；井液体系；效果；溢流1钻井液技术难点常规钻井液体系采用KCl无土聚合物钻井液体系，三开钻进低压储层时，钻井液密度为1.02~1.09g/cm3，使用随钻堵漏剂能在一定程度上降低漏失风险，减少钻井液漏失，但井漏发生后堵漏难度大，且处理周期长，最后多采用水泥浆封堵，对储层污染严重。

因存在溢流的风险，漏失严重时还必须关井预防井喷，防漏、防井喷是重点。

因为井漏的时常发生，也制约了钻井速度。

其中A井三开水平段漏失严重，无法应用常规钻井液进一步钻进。

因而，应用低密度钻井液成为一种趋势。

2低密度钻井液调研国内外研究低密度钻井液体系主要采用气基流体钻井、泡沫(或充气)钻井液、油包水或水包油乳化钻井液，油基钻井液是较好的实现方式，但存在着井壁失稳、环境污染严重、信号衰减、泵吸困难、设备投资量大等缺点，而且钻井液本身性能调控困难、流变性和水力学计算复杂、井眼净化效果不稳定等现实问题难以解决，在水平井钻井中更是如此，而比较成熟的是微珠和可循环微泡钻井液。

玻璃微珠不仅可以有效降低钻井液密度还具有降滤失的功能，加入后钻井液滤失量易于控制。

在钻井液中加入润滑剂、适当混油等，既可以改善润滑减阻性，又利于井浆密度控制。

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。

大温差水泥浆体系的研究与应用大温差水泥浆体系的研究与应用摘要大温差水泥浆体系在油井完井过程中的应用越来越广泛。

本文通过实验研究和分析，探讨了大温差水泥浆体系的特点、组成原料、制备工艺、性能特点以及应用效果等方面内容。

研究表明：大温差水泥浆体系有较好的适应性，经过合理的组合与调配，可以得到具有优异性能的水泥浆；制备工艺中要注意控制温度和药剂投加量等因素的影响，以确保水泥浆的稳定性和品质；应用方面需根据井的不同条件进行调整和优化组合，以达到最优化的完井效果。

本文旨在为大温差水泥浆体系的研究和应用提供一定的理论参考和实验支撑。

关键词：大温差水泥浆体系；组成原料；制备工艺；性能特点；应用效果一、前言油井完井工程是油田生产中的关键环节，而水泥固井又是其中不可或缺的环节。

近年来，一些采油工程日益发现，采油过程的变化带来了油井管柱的温度变化，从而导致固井泥浆的温度随之发生变化。

对此，人们对水泥浆的温度变化有了更深入的研究，大温差水泥浆体系应运而生。

二、大温差水泥浆体系的特点大温差水泥浆体系的温差通常达到50℃以上，其特点主要有以下几个方面：（1）具有高温活性和低温稳定性，特别适用于温度大幅波动的油井固井；（2）具有良好的流变性、泵送性和多重防漏性能，能有效保障油井的完井效果；（3）钙硅比高，抗渗透性能好，抗腐蚀能力强，有利于油井的长期稳定性。

三、大温差水泥浆体系的组成原料大温差水泥浆体系的主要组成原料为硅酸盐水泥、硅酸钠、缓凝剂、增稠剂、降滤剂等。

其中，硅酸盐水泥作为主要材料，参与到水泥浆的成型中，除固结和耐腐蚀外，还需承担高温下支撑裂缝和避免施工中泥浆失稳的重要作用。

硅酸钠作为水泥浆中的重要成分，能够改善水泥浆的抗腐蚀性能和增强钙硅骨料的石化反应。

缓凝剂的加入可以使水泥浆的凝结时间延长，增加工艺操作时间，特别是在高温条件下，降低水泥浆的凝结速度，使其在温差变化中具有较好的稳定性。

增稠剂和降滤剂的作用有利于水泥浆的流变性、抗粘稠性和封隔能力等方面的提高。

低密度高强度水泥浆体系试验与应用作者简介：王艳青，男，河北省景县，大学本科，工程师，专业方向：石油工程。

摘要：针对地质特点使用A级常规密度水泥浆固井极易发生漏失，使用现有的普通低密度水泥浆固井而又难以保证封固质量，针对微珠低密度水泥易分层、失水量大、强度低等缺点，研发应用ZJ102低密度高强度水泥浆体系，以提高固井质量。

1低密度高强度水泥浆体系优选试验为了探索ZJ102低密度水泥浆体系的最佳方案，选用正交试验法，对同一水泥浆密度条件下，不同外加剂加量时的水泥浆性能进行试验对比，结果见表1—表4。

表1 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.50g/cm3）表2 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.55g/cm 3）表3 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.60g/cm 3）表4 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.65g/cm 3）从实验结果对比可以看出，在同一实验密度条件下，ZJ102的加量越高，获得的水泥浆失水量越小、抗压强度越高，但流动度变差；在ZJ102加量不变的情况下，水泥浆密度越高，同样也是失水量越小、抗压强度越高，流动度变差；在加量7%时，各种密度下水泥浆的失水量较为理想、强度较高，流动度适中，可以满足现场要求。

水泥浆的稠化时间可以根据施工需要进行调节。

2稳定性实验以密度为1.60 g/cm3的低密度水泥浆做稳定性试验，测得水泥柱上下各段密度数据见表5。

表5 稳定性实验数据表中数据系水泥浆在长方体柱状模具内凝固后取出锯断，精确测量每一段的质量和体积后计算得到。

由表中数据可知，水泥浆体系上下段密度差小于0.04g/cm3，体系稳定性好。

3污染试验选用JGN 泥浆体系，在温度为55℃条件下，分别对不同比例的混合液进行稠化试验和流变性试验，试验结果见表6、表7。

表6 水泥浆与钻井液混合流体稠化实验数据表7 水泥浆、钻井液及混合流体流变实验数据室内试验表明，水泥浆性能满足了低密度、低失水、高强度的要求。