【摘要】：隨著易采油氣儲量持續(xù)降低,油氣勘探的主要方向轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷�、高壓的深部�?fù)雜油氣藏。高溫、高壓的深部復(fù)雜油氣藏在具備優(yōu)異可采儲量的同時也面臨著固井難度的提升,是對固井技術(shù)提出的新挑戰(zhàn)。深部復(fù)雜油氣藏固井面臨的是高溫、高壓、高酸(部分區(qū)塊)、封固段長、環(huán)空間隙小等復(fù)雜問題,其中封固段的延長對水泥漿的性能提出了更高的要求,最重要的就是對水泥漿稠化時間的要求。長封固段跨越多個地層溫度區(qū)間,不同溫度下的水泥漿擁有不同的凝結(jié)時間,為了水泥漿的順利泵送,緩凝劑的加量常常以井底最高溫度點為設(shè)計基準,而對于長封固段頂部溫度,緩凝劑的加量則是過量的,造成了油氣井長封固段頂部和底部的凝結(jié)時間相差較大的超緩凝現(xiàn)象,這也是長封固段固井一直未能有效解決的固井技術(shù)難題之一。本文利用微膠囊技術(shù),以能在水泥漿中穩(wěn)定存在的酸類有機物Y2或醇類有機物Y3作為微膠囊壁材,將促凝劑完全包覆起來,在水泥漿的頂替泵送過程中保護促凝劑不與之發(fā)生接觸,通過溫度刺激一次性全部釋放內(nèi)部促凝劑,或通過水泥漿的堿性溶蝕微膠囊壁材逐漸釋放內(nèi)部促凝劑,加速封固段頂部井段水泥的水化反應(yīng),促使其快速凝結(jié),從而緩解或解決長封固段頂部水泥漿超緩凝的問題。本文以水泥漿初終凝時間和水泥漿性能為基準優(yōu)選出合適的促凝劑組合,通過定量分析對兩種溫敏性緩釋促凝劑的最適制備方法進行探討,以微膠囊包覆率為檢測標準,分別考察了制備方法、超聲波強度、超聲波時間、乳化劑種類、乳化劑加量和殼核比6種變量;通過光學(xué)顯微鏡、SEM、XRD、紅外光譜分析、鈉離子濃度計、6速旋轉(zhuǎn)粘度計、高溫高壓失水儀和高溫高壓稠化儀對兩種溫敏性緩釋促凝劑的緩釋性能和促凝效果的表征,形成結(jié)論如下:(1)本文通過定量分析并結(jié)合微膠囊囊壁材料理化性質(zhì)和水泥漿工程性能優(yōu)選出兩種促凝劑組合,Na2S04:Na2C03:Na2Si03為1:2:2的促凝劑組合和Na2CO3:Na2SiO3為1:1的促凝劑組合,分別對應(yīng)微膠囊囊壁材料酸類有機物Y2和醇類有機物Y3。(2)本文以水泥漿n值、k值、API失水量、稠化時間和24h水泥石強度為基準,在烴類混合物Y1、酸類有機物Y2、醇類有機物Y3和醇類有機物Y4中優(yōu)選出對水泥漿工程性能影響不明顯的酸類有機物Y2和醇類有機物Y3作為微膠囊囊壁材料。(3)通過定量分析,緩釋促凝劑微膠囊HS1的最適制備方法為噴霧干燥法,最適配方為25g酸類有機物Y2與500mL無水乙醇共混,水浴加熱至80℃,加入3%的乳化劑R2,按3:1的殼核比加入促凝劑組合,40kHz、600W超聲分散25min;通過結(jié)構(gòu)分析和定性分析,緩釋促凝劑微膠囊HS1顆粒均勻,適用于循環(huán)溫度80℃(4000m井深)的固井工況,酸類有機物Y2成殼前后化學(xué)成份未發(fā)生變化;當緩釋促凝劑加量為5%時,水泥漿稠化時間從137min縮短到84min,50℃、24h水泥石強度增加了 9.64MPa。(4)通過定量分析,緩釋促凝劑微膠囊HS2的最適制備方法為擠壓法,最適配方為20g醇類有機物Y3與500mL去離子水共混,水浴加熱至95℃,加入4%的乳化劑R2,按3:1的殼核比加入促凝劑組合,40kHz、600W超聲分散25min;通過結(jié)構(gòu)分析和定性分析,緩釋促凝劑微膠囊HS2顆粒較分散,適用于循環(huán)溫度95℃(5000m井深)的固井工況,醇類有機物Y3成殼前后化學(xué)成份未發(fā)生變化;當緩釋促凝劑加量為5%時,水泥漿稠化時間從108min縮短到91min,50℃、24h水泥石強度增加了 7.41MPa。
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑８逡逑

圖２－１單一促凝劑對水泥漿初終凝時間的影響逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE256

【參考文獻】

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本文編號：2661097