抗高交變載荷水泥漿的研制及其在涪陵頁巖氣井的應用
發(fā)布時間:2021-12-02 08:40
針對頁巖氣井普遍存在的套管環(huán)空帶壓問題,從提高固井水泥環(huán)長久密封完整性角度出發(fā),研制了具有鋼筋混凝土力學性能的絮狀彈韌性材料DeForm,并以其為基礎配制了一種適應頁巖氣井大型分段壓裂的抗高交變載荷水泥漿。室內性能評價試驗結果表明,該水泥漿具有優(yōu)良的彈韌性和耐久性,可有效提高水泥環(huán)的抗交變載荷能力,實現水泥環(huán)與套管的同步形變,保證井筒的長久密封完整性。該水泥漿在涪陵頁巖氣田9口井進行了現場應用,固井優(yōu)質率達到88.9%,套管環(huán)空帶壓率為0,效果非常顯著,為預防頁巖氣井套管環(huán)空帶壓提供了新的技術途徑。
【文章來源】:石油鉆探技術. 2020,48(03)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
入井混合流體稠化曲線
絮狀彈韌性材料是以改性橡膠粉為主料,增塑惰性材料、增韌纖維為輔料,經混配而成的(代號DeForm)。其中,改性橡膠粉主要通過對改性橡膠顆粒進行膨化預處理,增大比表面積,使其呈“微多孔”纖維狀,比表面積比普通聚合物粉大2~3個數量級,與水泥基質結合良好,效能高;另外,通過晶針鑲嵌技術將高強度針狀惰性材料嵌入到橡膠裂縫中,進一步增加彈韌性材料與水泥石的膠結力。絮狀彈韌性材料DeForm的制備步驟如圖1所示。1.2 材料表征
采用環(huán)境掃描電鏡觀察絮狀彈韌性材料De Form的微觀形貌,結果如圖2所示。由圖2可知,DeForm主要由直徑1~5μm的蓬松絮狀材料、直徑100μm的粗細桿狀纖維和粒徑20~50μm的無規(guī)則礦物顆粒等復合而成,蓬松絮狀材料與桿狀纖維呈現纏繞分布且分布均勻,無聚集結團現象,滿足設計技術指標要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粉末丁腈橡膠對固井水泥漿性能的影響[J]. 蔣凱. 油田化學. 2019(04)
[2]氣井水泥環(huán)長期密封失效機理及預防措施[J]. 陶謙. 鉆采工藝. 2018(03)
[3]溫度與壓力作用下頁巖氣井環(huán)空帶壓力學分析[J]. 劉奎,高德利,曾靜,房軍,王宴濱. 石油鉆探技術. 2017(03)
[4]氣井環(huán)空帶壓對水泥環(huán)力學完整性的影響[J]. 張智,許紅林,劉志偉,李巍,施太和. 西南石油大學學報(自然科學版). 2016(02)
[5]丁山區(qū)塊深層頁巖氣水平井固井技術[J]. 孫坤忠,陶謙,周仕明,高元. 石油鉆探技術. 2015(03)
[6]涪陵焦石壩區(qū)塊頁巖氣水平井鉆井完井技術[J]. 周賢海. 石油鉆探技術. 2013(05)
[7]SFP彈韌性水泥漿體系在頁巖氣井中的應用[J]. 譚春勤,劉偉,丁士東,陶謙. 石油鉆探技術. 2011(03)
[8]橡膠粉對油井水泥石力學性能的影響[J]. 李早元,郭小陽. 石油鉆探技術. 2008(06)
本文編號:3528100
【文章來源】:石油鉆探技術. 2020,48(03)北大核心CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
入井混合流體稠化曲線
絮狀彈韌性材料是以改性橡膠粉為主料,增塑惰性材料、增韌纖維為輔料,經混配而成的(代號DeForm)。其中,改性橡膠粉主要通過對改性橡膠顆粒進行膨化預處理,增大比表面積,使其呈“微多孔”纖維狀,比表面積比普通聚合物粉大2~3個數量級,與水泥基質結合良好,效能高;另外,通過晶針鑲嵌技術將高強度針狀惰性材料嵌入到橡膠裂縫中,進一步增加彈韌性材料與水泥石的膠結力。絮狀彈韌性材料DeForm的制備步驟如圖1所示。1.2 材料表征
采用環(huán)境掃描電鏡觀察絮狀彈韌性材料De Form的微觀形貌,結果如圖2所示。由圖2可知,DeForm主要由直徑1~5μm的蓬松絮狀材料、直徑100μm的粗細桿狀纖維和粒徑20~50μm的無規(guī)則礦物顆粒等復合而成,蓬松絮狀材料與桿狀纖維呈現纏繞分布且分布均勻,無聚集結團現象,滿足設計技術指標要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粉末丁腈橡膠對固井水泥漿性能的影響[J]. 蔣凱. 油田化學. 2019(04)
[2]氣井水泥環(huán)長期密封失效機理及預防措施[J]. 陶謙. 鉆采工藝. 2018(03)
[3]溫度與壓力作用下頁巖氣井環(huán)空帶壓力學分析[J]. 劉奎,高德利,曾靜,房軍,王宴濱. 石油鉆探技術. 2017(03)
[4]氣井環(huán)空帶壓對水泥環(huán)力學完整性的影響[J]. 張智,許紅林,劉志偉,李巍,施太和. 西南石油大學學報(自然科學版). 2016(02)
[5]丁山區(qū)塊深層頁巖氣水平井固井技術[J]. 孫坤忠,陶謙,周仕明,高元. 石油鉆探技術. 2015(03)
[6]涪陵焦石壩區(qū)塊頁巖氣水平井鉆井完井技術[J]. 周賢海. 石油鉆探技術. 2013(05)
[7]SFP彈韌性水泥漿體系在頁巖氣井中的應用[J]. 譚春勤,劉偉,丁士東,陶謙. 石油鉆探技術. 2011(03)
[8]橡膠粉對油井水泥石力學性能的影響[J]. 李早元,郭小陽. 石油鉆探技術. 2008(06)
本文編號:3528100
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