低密度水泥浆固井技术探讨.doc

低密度水泥浆固井技术探讨
字银东 (大庆钻探钻井生产技术服务二公司,吉林 松原 138000)
摘 要:低密度水泥浆固井技术的基本原理就是利用水泥浆的低密度性质,发挥通过和填充性,对油井的周围进行有效的填充和密闭,由此保低密度水泥浆固井技术探讨
字银东 (大庆钻探钻井生产技术服务二公司,吉林 松原 138000)
摘 要:低密度水泥浆固井技术的基本原理就是利用水泥浆的低密度性质,发挥通过和填充性,对油井的周围进行有效的填充和密闭,由此保证油井的安全。在低密度水泥浆的发展过程中,其比例设计和添加剂的合理使用成为了其发展的主要推动力,而且增加了强度的低密度水泥浆也在实际的应用中获得了成功。
关键词:低密度水泥浆;配比设计;应用优势
中图分类号:TU 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)01-0282-01
1 低密度水泥浆固井思路
随着研究层面的拓展,微观力学和宏观力学的研究进一步通过密集堆积的理论,明确了用颗粒材料粒径大小分布调整来提高其宏观力学特性可能。其原理就是通过对混合物质内的固体粒径的大小和分布状况的调整,使之合理分配和混合,让水泥浆的体系具备更加优良的填充效果,而且让各种粒径的材料实现更好的密集堆积效应,增加水泥浆更多的固相,由此增加水泥浆的性能指标。这时低密度高强度水泥浆就应运而生了。其组成不仅仅考虑到了原料的物理性能,也考虑到了水泥浆化学特性。
2 低密度水泥浆的配备设计
在试验的过程中发现,低密度水泥浆的试验效果降低,尤其是强度的变化差异的主要原因就是,高速度的剪切和破碎对水泥造成的影响。因此在低密度水泥的配备的时候,应当控制搅拌器的转速,控制在4000转每分钟,并控制搅拌的时间,这样就可以达到较为理想的试验效果。
研究人员为了使得整个水泥浆系统达到应用的标准,并提高效果,在试验中已经形成了一个系列化的密度配合方案,基本配比的组合形式为:G级石油井水泥,粉煤灰、漂珠、增加稳定剂、水。在实际的应用中通过改变材料的比例和水量来实现对水泥浆密度的调整。按照上面的组合形成的不同密度的水泥浆都可以实现固井要求,例如:试验中采用的60%水泥、25%粉煤灰、15%漂珠、2%外加剂,水:灰7:3,。并且利用这一密度的水泥浆对某油田的3口油井进行加固处理,在施工结束后的检测中得到了较好的胶结数据,胶结良好的段占整个井的80%以上。
3 低密度水泥浆的固井技术特性
低密度水泥浆的稳定性提高
低密度水泥浆在研究和发展中已经逐步过渡到低密度高强度的材料特性上,因此整个水泥浆的体系的沉降稳定性更好,这主要是来自于增强剂的添加,其中的超细微的颗粒成为了一种助剂,成为了帮助水泥浆强化的“原料”。这些超细微的颗粒作用为:将加大颗粒的空隙填满,并连接悬浮物料;还可以吸附周围的水分子,让水分子之间形成氢键而互相连接,这就让超细颗粒之间形成了一个紧密的网状结构,然后再与水泥浆中的其他物料进行吸附连接,这样就使得整个水泥浆形成了紧密的网络体系。另外,增强剂的使用还可以让水质发生硬性反应和水泥浆胶凝,由此让水泥浆具备了优良的稳定性。
改良的水泥浆抗压强度有所提高
目前采用的