长封固井段大温差固井水泥浆体系研究

发布时间：2019-07-30 10:05

【摘要】：随着油气田勘探开发的不断深入,深井超深井日益增多,由于油藏具有埋藏深、井底温度高等复杂因素,致使一次性上返封固段长、封固段的顶部和底部的温差大,这对水泥浆性能提出了更高的要求,既要保证水泥浆在高温下能安全泵送,又要满足顶部水泥石的早期强度发展较快,这给水泥浆体系的设计带来严峻挑战。解决上述问题就需要从水泥外掺料和外加剂及水泥浆配方等方面进行研究。本文针对长封固段大温差固井井段上部存在超缓凝问题,采用理论和室内试验及现场应用相结合的方法,研制了适用于高温大温差井段固井用水泥外掺料和外加剂,优选了水泥分散剂,优化了水泥浆配方等:首先,研制了水泥增强材料GWB-1S,适应温度为90~170℃,可以保证水泥浆在24h内达到10 MPa以上,确定了该增强材料的使用范围为水泥浆体系中水泥量的13%~20%。第二,研制了降失水剂GWF-200L,其适用温度为60~170℃,具有可抗饱和盐水,可使水泥浆的稠化时间易调、接近直角稠化、强度发展快等优点。第三,研制了中温(60~120℃)缓凝剂GWR-100L和高温(120~170℃)缓凝剂GWR-200L,具有加量小、且对水泥石的抗压强度无影响等特点。第四,将温度90~140℃范围的水泥浆体系划分为三个温度段:90~105℃、105~135℃、135~145℃,并优化了对应温度下的水泥浆配方,减少了固井设备的使用数量和工作量,简化了施工工艺,降低了固井作业成本。第五,利用新研制的外加剂和外掺料,优化了可适用于90~170℃的水泥浆配方,并通过室内试验证明水泥浆体系性能稳定、可靠,固井质量优质。第六,现场应用表明,新研制的固井外掺料和外加剂及优化后的高温大温差水泥浆体系性能优异,值得在深井和超深井长封固段大温差固井中推广应用。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE256

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本文编号：2520827