樊121區(qū)塊固井水泥漿體系的探索與應(yīng)用

王欽華

摘要：隨著現(xiàn)今鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，油田勘察工作持續(xù)化深入，促使挖井與生產(chǎn)井的工作開(kāi)展在不斷增加難度，許多的深井正在面臨著深、多、長(zhǎng)等多種難度的挑戰(zhàn)。深井固井工作開(kāi)展不僅要有相應(yīng)的機(jī)制與工藝，同時(shí)還要使用具有高性能的水泥漿體系加以配套，在國(guó)際上的發(fā)展中，高溫井段使用的固井費(fèi)用要高于常規(guī)井段的好幾倍，這也就反映出復(fù)雜井體固井技術(shù)應(yīng)用存在的難度與風(fēng)險(xiǎn)性。

關(guān)鍵詞：樊121區(qū)塊;水泥漿體系;探索與應(yīng)用

前言：

固井水泥體系的設(shè)計(jì)是為了更好的滿足固井性能的要求，在使用中還需要考慮到溫度、體系的穩(wěn)定性以及水泥石的高溫穩(wěn)定性等，保障在任何的情況下都可以正常的開(kāi)展施工，促進(jìn)固井技術(shù)施工質(zhì)量的提升。同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)彈性材料以及增韌材料的使用，在分析水泥漿外加劑以及一些摻料的同時(shí)，還要考慮水泥漿自身性能產(chǎn)生的影響。

一、樊121區(qū)塊概況

樊107塊沙三段構(gòu)造簡(jiǎn)單，總體為向西北傾斜的單斜，東南高西北低，大蘆湖油田樊121-斜78井井口方位221°距離26m，濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷博興洼陷帶樊家鼻狀構(gòu)造帶西翼樊107斷塊，井位坐標(biāo)：初測(cè)井口縱X：4 119 784.00橫Y：20 580 033.00靶點(diǎn)A縱X：4 120 460.00橫Y：20 580 980.00。

據(jù)樊121-33井投產(chǎn)初期測(cè)壓數(shù)據(jù)折算，沙三下81小層原始地層壓力47.71 Mpa，壓力系數(shù)1.44，為異常高壓系統(tǒng)。2018.08.10據(jù)樊121-斜90井沙三中77小層及沙三下81小層測(cè)試壓力數(shù)據(jù)，地層壓力30.75 Mpa，折算壓力系數(shù)0.88，為常壓系統(tǒng)。設(shè)計(jì)井位所在區(qū)域動(dòng)用程度低，考慮地層壓降相對(duì)較低，異常高壓系統(tǒng)可能性大。設(shè)計(jì)井井口位于老井樊121-斜80井井場(chǎng)內(nèi)。要求采用鉆井液不落地工藝施工。

二、常規(guī)的固井水泥漿體系

對(duì)于中溫的固井水泥漿體系來(lái)講最適用的溫度是在小于或等于120℃;高溫的固井水泥漿體系在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有著非常優(yōu)秀的抗高溫性能，但是在實(shí)際應(yīng)用中溫度不適宜超過(guò)160℃;超高溫固井水泥漿體系在實(shí)際使用中，有著更加突出的抗高溫性能，也是現(xiàn)今很少可以將可控溫度達(dá)到200℃的水泥漿體系，其適用于不超過(guò)200℃的溫度。這樣的體系較多使用在淡水水泥漿固井中，也應(yīng)用在一些礦化度比較高的水泥漿固井中，可以應(yīng)用在一些常規(guī)的、條件一般的固井中，也可以應(yīng)用在一些低密度、高密度有著特殊條件的復(fù)雜固井中，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有著非常優(yōu)良的水泥漿體系性能，促使其廣泛的被應(yīng)用在工程中，同時(shí)有著良好的可調(diào)控性，整體的漿體性能是比較穩(wěn)定的，各種性能之間非常容易調(diào)節(jié)。

三、深層經(jīng)固井水泥漿體系研究

（一）高溫防氣體竄外加劑的選擇

根據(jù)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外對(duì)外加劑使用性能、使用狀況以及深層氣井的鉆井等特征展開(kāi)的研究，結(jié)合了大量的室內(nèi)試驗(yàn)等展開(kāi)對(duì)比分析，最終考慮使用丁苯膠乳作為防氣竄水泥漿外加劑，這是最為合適的一種方法。該物質(zhì)是由多種微小的橡膠粒子所構(gòu)成的，隨著水泥溫度的不斷升高，促使橡膠分子與水分子、水泥中的化學(xué)物質(zhì)形成一種氫鍵，繼而形成一種網(wǎng)架狀的結(jié)構(gòu)，從而在其外表聚集了比其他類(lèi)型水泥還要多的的能量，于是促使其抗高溫的性能得到更好的保障。將橡膠分子填充在水泥顆粒中，在合適的壓差作用下可以匯聚形成致密的硬橡膠塊，這樣一來(lái)就可以阻止水泥漿失水的現(xiàn)象出現(xiàn)，很大程度上降低了水泥石的滲透率，氣體在進(jìn)入水泥石會(huì)遇到更大的阻力。在乳化丁苯乳膠的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些絮狀的凝結(jié)物其在水泥機(jī)制中匯聚成為一種抑制滲透的乳膠膜，有效的防止氣體進(jìn)入到水泥漿注中。丁苯膠乳水泥在經(jīng)過(guò)一定的配置之后，需要始終保持著低膠凝的強(qiáng)度狀態(tài)，可以充分的將水泥漿的液柱壓力傳遞出去，隨著時(shí)間的發(fā)展促使溫度不斷升高，于是就形成了直角膠凝，以此降低水泥漿因?yàn)槭е囟a(chǎn)生的壓力，有效的達(dá)到了防氣竄的效果。

（二）增加韌性材料的選擇

為了更好的滿足深汽油井固井的要求，除了使用丁苯膠乳作為防氣竄的原料之外，還需要使用DZF-1作為增加韌性的一種材料，可以減少在射孔、壓裂等工作中，出現(xiàn)的沖擊載荷，導(dǎo)致水泥中原有的原始細(xì)微裂縫迅速的增大與應(yīng)力集中，避免形成更大的裂紋，繼而造成氣體的竄槽。DZF-1材料作為一種具有低彈的礦物纖維，將其作為一種主體加入到含有多種不同成分的纖維混合物中，就可以提升其自身的抗拉性能，針對(duì)于水泥石中出現(xiàn)的缺陷裂痕尖端應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生了屏蔽的作用，以此有效的提升了水泥石自身的抗斷裂韌性以及抗沖擊的性能等，促使其形成高強(qiáng)度的水泥石。

四、深氣井固井的工藝技術(shù)

使用雙極注水泥技術(shù)，可以在一次性的長(zhǎng)封固井中將其劃分為兩段比較短的封固井展開(kāi)作業(yè)，更多的是應(yīng)用在深井的封固井作業(yè)中，這樣的方法可以減少一次注水泥固井在實(shí)際施工中的難度，同時(shí)減輕了環(huán)空液柱出現(xiàn)的壓力，減少固井出現(xiàn)泄露的可能性。使用雙極注水泥的方法，可以將其分為淹沒(méi)式的連續(xù)雙極注入、一劑間隔式的雙極注水泥。使用淹沒(méi)式連續(xù)雙極注水泥注入的一級(jí)與二級(jí)之間是沒(méi)有間隔膜的，這樣的做法是為了更加有效的避免二級(jí)井眼鉆井液的腐蝕，促使工程的正常開(kāi)展。而采取淹沒(méi)式雙擊注入水泥，是在進(jìn)行一級(jí)水泥漿澆注的過(guò)程中，少量的附加同時(shí)注入定量的緩凝前導(dǎo)水泥漿，以此便于打開(kāi)雙極箍之后，可以更好的將水泥漿順利的導(dǎo)出到地面，并且在一級(jí)沖洗液中添加一些稀釋劑，繼而有效的控制水泥漿受到污染的程度，同時(shí)配套使用內(nèi)置的隔離液與液壓膠塞液，促進(jìn)工程的開(kāi)展。

結(jié)語(yǔ)：

防氣竄的使用導(dǎo)致韌性泥漿的失水量比較低，并且稠化的時(shí)間比較短，在適中的時(shí)候基質(zhì)的滲透率是比較低的，且內(nèi)部有著較大的阻力，總體的防竄性能比較好。水泥石中有著比較高的可塑性，同時(shí)具有比較強(qiáng)的抗沖擊韌性，這樣可以減小在井下工作時(shí)對(duì)水泥環(huán)造成的損壞。在使用防氣竄增加韌性的水泥漿以及相應(yīng)的配套設(shè)施時(shí)，要保障水泥漿在失重的情況下氣層壓穩(wěn)，防止出現(xiàn)氣竄的現(xiàn)象。

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