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页岩气水平井固井水泥浆体系
更新时间:2019-09-24 10:27:59浏览:0

页岩气大位移水平井固井水泥浆与一般的气井固井水泥浆相比,要求更高,难度也更大,这与页岩气水平井固井的特点是密切相关的:      

      ①长水平井固井:长水平井固井需要水泥浆具有良好的浆体稳定性,以保证水平段套管内水泥环薄厚均匀;另外水泥浆要求零自由液,以有效防止水平段水泥环上部出现水槽,导致气窜现象发生。

      ②后期压裂完井:页岩气井分段压裂措施会对水泥环的完整性造成很大的影响,水泥环完整性受到破坏将直接影响页岩气井的安全生产和使用寿命。因此,页岩气井固井不仅要求水泥环具有足够高的强度,而且还要具备较好的抗冲击能力和耐久性。

      ③储层保护:页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征,气流的阻力比常规天然气大,这要求固井水泥浆应具有良好的储层保护性,也就是要求固井作业过程中,进入到储层的漏失和滤失量应尽可能的少。

      ④气井的防窜性能要求:地层中气体最为活跃,易窜流,直接影响气层的采收率,不利于增产措施实施。水泥浆良好的防窜性正是保障页岩气井长期有效封固的关键。只有水平段页岩气层获得了有效封固,良好的油气采收率才能获得保障。

      为保证页岩气的开发,公司经过反复研究和不断改进,开发了一套防窜韧性水泥浆体系。该水泥浆体系最开始以湿混为主(固井外加剂都是液体型,加入水中使用),后面为了方便现场使用和应对日益严格的环保要求,现在已经全部改进为干混为主(固井外加剂全部为粉剂,混灰时加入水泥中)。该水泥浆体系以及配套前置液技术已经在涪陵页岩气现场应用240多口井,产层固井质量优质率达90%以上。

水泥浆体系特点

(1)水泥浆密度可以根据现场井况进行调节,在1.30~2.40g/cm3密度范围内可以任意调节。页岩气产层固井一般采用双凝双密度水泥浆,领浆密度根据密度在1.30~2.40g/cm3范围内,尾浆密度在1.88~1.95范围内。

(2)水泥浆流变性好;水泥浆体系不仅有很好的稳定性,而且浆体流变性好,在大排量泵送水泥浆的过程中,不会产生过高的泵压。

(3)稠化时间在150~400min可调;根据不同井深和不同施工流程,设计不同的稠化时间,缓凝剂加量和水泥浆稠化时间呈线型关系,现场调节简便。

(4)稠化转化时间短,水泥浆起强度快;稠化转化时间在20min以内,尾浆8h就可以起强度,能很好的防止尾浆失重过程中发生气窜。

(5)滤失量小;尾浆滤失量可以控制在50ml以内,低滤失不仅能保证水泥浆浆体的顺畅泵送,还能有效保护储气层,保证气井产量。 

(6)水泥浆浆体稳定性好;零自由液,水泥浆静止2h,浆体上下密度差小于0.03g/cm3

(7)水泥石具有很好的韧性;韧性防窜水泥石较普通水泥石韧性提高20%以上;

(8)使用温度范围广;在50℃~150℃温度范围内,水泥浆体系都具有稳定、优良的性能。

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