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《西南石油大学》 2016年
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可固化隔离液技术研究与应用

吴龙飞  
【摘要】:近年来,随着油田勘探开发步伐的加速,所钻井的数量及钻井深度逐渐增加,固井难度逐渐增大,特别是大斜度大位移井、中东部地区的调整井、高温深井的固井质量问题难以保证。根据大量的调研资料显示,钻井液水泥浆直接接触会导致流变性变差,即使室内设计具有理想流变性的水泥浆体系,在井下与钻井液接触也会导致流动度降低,稠化时间缩短,直接影响固井质量和固井施工安全。目前针对钻井液水泥浆接触污染的问题,已普遍采用前置液体系,前置液体系虽然解决了钻井液水泥浆接触污染,由于钻井所导致的井眼复杂,井径多变,大肚子糖葫芦井眼,势必会导致钻井液窝存井壁,大斜度井中套管串的偏心不居中,窄间隙处钻井液无法顺利顶替,严重影响固井质量。针对上述问题室内研究了一种可固化的隔离液体系,旨在解决钻井液水泥浆接触污染的问题,同时能够与环空残存的钻井液、水泥浆掺混实现固化,在顶替后的界面留下固化层,从而提高固井质量。为了使可固化隔离液具有良好的悬浮性能,室内考察了四种悬浮剂,最后根据流变性及稳定性选取了GYW301作为可固化隔离液的悬浮稳定剂,室内根据矿渣的优选原则,优选了川锋S95级矿渣作为固化剂,选取JQY、JTY、JSY作为激活剂,考察了单一激活剂对可固化隔离液浆体性能的影响,在此基础上进行激活剂的复配,确定了具有良好流变性及激活性能的激活剂配方。可固化隔离液与钻井液、水泥浆具有良好的相容性,通过合理控制密度调节剂的加量,可以配制密度范围在1.2-2.4g/cm3的可固化隔离液体系,可固化隔离液在50℃150℃温度范围内具有良好的悬浮稳定性,流变性可调,均能固化形成强度,7d抗压强度大于12MPa,稠化时间在60-465min内可调,可固化隔离液中钻井液加量在0~75%范围内均能实现固化强度,水泥浆与可固化隔离液可以任意比例固化,此外可固化隔离液还具有良好的冲洗效果。室内实验表明可固化隔离液具有较宽的工程适用性能,具有与钻井液、水泥浆良好的相容性,可固化隔离液与钻井液、水泥浆混合形成强度的性质,保证了钻井液、水泥浆在没有完全顶替的前提下也能实现固化。可固化隔离液体系在江苏油田Z35调整井区块首次成功运用,有效的解决了该地区多年来固井质量差,环空油气水窜的问题,极大的提高了油气井产量,获得的巨大的经济效益。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE256

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