深水油气井浅层固井水泥浆性能研究.pdf

第卷第期石油钻探技术. .
年月、.,
深水钻井技术专题:./..—...
深水油气井浅层固井水泥浆性能研究
屈建省席方柱谭文礼熊钰丹
.中国石油海洋工程有限公司,北京;.天津中油渤星工程科技有限公司,天津
摘要:针对深水油气井浅层固井存在的逆向温度场,对水泥浆在低温下的稠化时间、抗压强度和流变性能进
行了分析,结果显示:在低温下水泥浆的稠化时间明显延长,抗压强度发展缓慢,流变性能变差。因此,针对深水固
井试验中温度模拟方法与陆地固井的不同,介绍了深水固井循环温度和静止温度的确定方法,设计了可以用来测
试深水固井水泥浆性能的稠化试验装置及静胶凝试验装置。同时设计了不同密度的深水固井水泥浆配方,并对其
性能进行了测试,结果表明,所设计的不同密度深水固井水泥浆,在低温条件下早期强度发展快/,流变
性好,防气窜能力强,沉降稳定性能好,能满足深水表层套管固井的需要。
关键词:深水钻井;浅层固井;水泥浆『生能;实验室试验
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:卜——


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深水固井与陆地固井有所不同,海水的温度随
着水深的增加有一降低过程,深水固井还有温度收稿日期:一;改回日期:——
低、破裂压力低、破裂压力与孔隙压力当量密度窗基金项目:国家高技术研究发展计划“”计划课题“深水钻
完井关键技术”编号:资助
口窄口、浅层水流或气流等难点。深水固井水泥
作者简介:屈建省,男,年毕业于石油大学北京
浆应当满足以下几个要求:密度低;强度发展研究生部油气田开发工程专业,获硕士学位。教授级高级工程师,主
快;过渡时间短;固井后水泥环完整;长期封要从事固井工程方面的研究工作。
隔。因此,需要采用一种新的试验方法测试深水固联系方式:,. ..
第巷第期屈连省等:深水油气井浅层固井水泥浆性能研究
井水泥浆性能。为此,笔者介绍了一种测试深水固表温度对水泥浆流变性的影响
井水泥浆性能的试验方法,并设计了不同密度的深
水固井水泥浆,采用该方法测试了其性能,结果表// //// 塑性黏度/· 动切力/
明,所设计的不同密度水泥浆可满足深水表层套管
固井的需要。
试验方法的建立
. 井底循环温度与静止温度
深水固井水泥浆试验包括稠化时间、抗压强度
测试水泥浆稠化时间、流变性和游离液时的温
和流变性测试。与陆地不同,由于海水的温度是随
度要与井底循环温度相同。在大量油田数据统
着水深的增加而降低的,因此,的标准方法不适
计的基础上,提出了、井深和温度梯度之间
用于计算深水表层固井的井底静止温度和
的数值关系和计算方法,但是这种关系是建立在
井底循环温度。
油田数据统计基础上的,只能应用在特定的区域,不
. 稠化时间测试适用于普遍的深水领域。现在深水能够利
用数值模拟器进行计算:国外的一些能源服务公司
稠化时间表征水泥浆的可泵时问,应当满足现
如,和国内的中国石油
场注水泥的需要,使水泥浆能够顶替至预定层位。
大学提出采用数值