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胶乳水泥浆体系
更新时间:2019-09-24 10:27:36浏览:0

      在固井过程中发生气窜,会使得水泥石胶结强度降低,影响固井质量,并严重影响油气井的正常使用寿命。尤其是在深井和气井中,由于地层压力大、井身结构复杂,气窜问题更加突出。目前解决窜流技术上,开发出的不渗透水泥和微膨胀高早强防窜水泥浆,虽然部分解决了油井因气窜影响固井质量的问题,但存在着韧性差,易破裂,界面胶结不良,固井质量达不到施工要求。为此,我公司开发出的防窜胶乳水泥浆体系不仅解决了气窜问题,同时其具有良好的韧性,保障水泥石不易受到冲击载荷的破坏,保持水泥环的完整性。

      胶乳水泥浆体系中的核心产品:乳胶,其粒径为200~500nm,比水泥颗粒粒径(一般约在20~50μm)小得多,胶粒具有弹性,水泥浆形成滤饼时一部分胶粒挤塞、填充于水泥颗粒间的空隙中使滤饼的渗透率降低;另一方面,胶粒在压差的作用下在水泥颗粒间聚集成膜,这层覆盖在滤饼表面的膜,阻止气体窜入水泥浆。封闭气层时,随着水泥水化反应的进行,环绕水泥颗粒的水被消耗,胶乳局部体积分数升高,产生颗粒聚集,形成空间网络状非渗透薄膜,完全填充水泥颗粒间的空隙,避免环空窜流发生。

胶乳水泥浆的主要优点是:

      1、能完全分散于水泥浆,提高了水泥浆的施工性能,在凝固前具有良好的流变性能和较好的沉降稳定性。能有效控制失水,降低对储层的污染,有效保护油气层。过渡时间短,稠化曲线呈近“直角”,并能降低水泥石的渗透率,防止环空窜流。

      2、高的顶底温差强度;在35℃到90℃的温度范围内,高温强度达到20MPa的情况下,35℃的强度也可以达到16MPa以上。

      3、高的壁面胶结效果;壁面胶结能力强,保证了薄层的层间封隔。通过降低水泥浆的渗透率,减少水泥石的收缩,提高水泥石的弹性,使水泥浆具有很强的阻力来阻止气体进入水泥环的能力。

      4、良好的抗冻性能;外加剂的抗温抗冻性能达到-16℃ 以下,保证了水泥浆外加剂在冬季的作业。

      5、优异的气窜控制能力;油气水窜的控制能力较强,适合于在气井或者在高压流体井段固井。

      6、良好的腐蚀控制和抑制性能;适合于在高含CO2以及H2S地层固井选择使用。

      该体系适合于超大位移水平井固井、长封固段固井、高顶底温差固井、高温固井、高含CO2和H2S井固井、气井固井、浅层流地层固井以及冬季作业固井。

      该技术已经在渤海深井探井、东海探井,PY30-1气田等现场得到较好的应用。

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