【摘要】：塔里木油田庫(kù)車(chē)山前區(qū)塊,地質(zhì)情況復(fù)雜,尤其克深區(qū)塊鹽膏層,安全壓力窗口窄,在固井過(guò)程中時(shí)常發(fā)生井漏。近幾年,山前區(qū)塊采用低返速防漏固井技術(shù),解決了部分井前期固井漏失、一次上返充滿(mǎn)困難等難題,為解決庫(kù)車(chē)山前區(qū)塊的固井難題開(kāi)辟了新的途徑。低返速防漏固井技術(shù)注水泥過(guò)程中,水泥漿排量大幅降低,從而水泥漿返速也會(huì)相應(yīng)降低,將會(huì)對(duì)水泥漿的性能產(chǎn)生影響,而目前并沒(méi)有低返速防漏固井技術(shù)水泥漿性能的評(píng)價(jià)方法。為此,基于庫(kù)車(chē)山區(qū)塊鉆井、固井資料,依據(jù)GB/T 19139-2012標(biāo)準(zhǔn),提出了一套適用于庫(kù)車(chē)山前區(qū)塊低返速防漏固井水泥漿性能評(píng)價(jià)方法。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在用的水泥漿體系進(jìn)行了性能評(píng)價(jià),探究了不同工藝措施對(duì)水泥漿性能的影響及機(jī)理。在室內(nèi)研究中,為了模擬不同排量下水泥漿的升溫速率,實(shí)驗(yàn)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注入排量和井眼尺寸,設(shè)計(jì)的升溫時(shí)間為70～140min;且以稠化儀的不同轉(zhuǎn)速下模擬水泥漿在套管和環(huán)空中的剪切速率,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料,設(shè)計(jì)了 10～150rpm的轉(zhuǎn)速模擬不同注替排量對(duì)固井水泥漿性能的影響;并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料確定實(shí)驗(yàn)壓力為140MPa、實(shí)驗(yàn)溫度為120～160°C。以此,研究不同轉(zhuǎn)速和不同溫升時(shí)間對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水泥漿體系耐溫性、穩(wěn)定性、稠化時(shí)間及抗壓強(qiáng)度等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:降低稠化儀轉(zhuǎn)速,對(duì)水泥漿的高溫沉降穩(wěn)定性有一定的改善作用;降低稠化儀轉(zhuǎn)速會(huì)延長(zhǎng)水泥漿的稠化時(shí)間,且隨溫度的增加,影響加劇,160°C下水泥漿的稠化時(shí)間延長(zhǎng)幅度達(dá)220%。低轉(zhuǎn)速條件處理后的水泥漿,抗壓強(qiáng)度發(fā)展減緩,160°℃條件下,14天平均強(qiáng)度降低可達(dá)到-29%;延長(zhǎng)升溫時(shí)間水泥漿的稠化時(shí)間會(huì)縮短,幅度可達(dá)-29%,同時(shí)延長(zhǎng)升溫時(shí)間會(huì)加快后期強(qiáng)度發(fā)展,14天平均強(qiáng)度增加可達(dá)17%。但當(dāng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)到21天時(shí),不同轉(zhuǎn)速和升溫時(shí)間對(duì)強(qiáng)度發(fā)展的影響減小,抗壓強(qiáng)度趨于相同。并且通過(guò)選取克深603井Φ77.8mm+182mm尾管固井現(xiàn)場(chǎng)配方及條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分驗(yàn)證了論文中水泥漿變化規(guī)律。為了進(jìn)一步探究,選用純阿克蘇G級(jí)水泥為研究對(duì)象,選擇50℃～70℃為實(shí)驗(yàn)溫度;30～50min為升溫時(shí)間;150～10rpm為實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,純水泥漿性能變化趨勢(shì)與現(xiàn)場(chǎng)水泥漿相同,但幅度更小。通過(guò)物相分析和微觀形貌觀察,低轉(zhuǎn)速處理的水泥漿在水化的誘導(dǎo)階段沒(méi)有產(chǎn)生新的水化產(chǎn)物,但C-S-H和Ca(OH)2的量都更低,隨著水化的進(jìn)行,差值不斷增大。通過(guò)掃描電鏡觀察,處于水化誘導(dǎo)期的水泥漿顆粒,在低轉(zhuǎn)速條件更易相互連接堆疊,加厚水化產(chǎn)物外殼,增加了水化產(chǎn)物外殼膨脹破裂的阻力,使得誘導(dǎo)期延長(zhǎng),從而減慢水泥漿的水化進(jìn)程。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TE256.7
【圖文】：

圖１－２技術(shù)路線(xiàn)圖逡逑

圖２－１第一套井身結(jié)構(gòu)示意圖逡逑第二套井身結(jié)構(gòu)主要用于復(fù)雜超深風(fēng)險(xiǎn)探井和評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)井，是庫(kù)車(chē)山前構(gòu)造應(yīng)用最逡逑為普遍的井深結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如圖２－２所示

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2732611