[發明專利]一種油氣田區域探井固井水泥漿工藝

有效

• 申請號: 201010509812.0
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN101994497A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 周興春;賈芝;楊曉峰;馮旺成
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶固井公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 鮑燕平

技術領域

本發明涉及一種油氣田探井固井技術，特別是一種油氣田區域探井固井水泥漿工藝。

背景技術

在我國油田勘探區域不斷擴大，并且向深層次發展，如長慶油田目的層從奧陶系加深到寒武系、震旦系，深井、超深井鉆井數量逐年增加。邊緣區域探井地域跨度大，分布于鄂爾多斯盆地各地，在伊盟隆起、天環坳陷、渭北隆起、及伊陜斜坡南部都有區域探井，今年還在西緣逆沖帶布井。特別是地層溫度存在不確定性，部分區域溫度異常。如棋探1井，井深5229m，井底靜止溫度達154.6℃，地溫梯度達到3℃/100m。這些區域探井井深4000～5300m，循環溫度都在90～130℃，屬中高溫。

長慶油田油氣井一般井深在4000米之內，井溫屬中、低溫，井深超過4000米的深井較少，在固井技術上一直沒有形成系統完善的中高溫水泥漿體系。當需要中高溫條件下注水泥時，主要在使用成熟的中溫水泥漿體系中加大緩凝劑加量，或用高溫降失水劑和緩凝劑來調節水泥漿性能。水泥漿性能往往出現以下問題：一是稠化時間不穩定，試驗重復性差；二是濾失量不容易控制；三是現場固井施工時，水泥漿提前稠化；四是水泥漿超緩凝，固井質量較差。在尾管固井過程中曾出現過水泥漿未頂替到位，提前憋泵留大段水泥塞，或水泥漿超緩凝固井質量差；注水泥塞施工時上提鉆具困難，循環出的多余水泥漿有稠化結塊的征兆，出現過不同程度的險情和事故，嚴重威脅著施工安全。

因此，原來以中溫水泥漿為主的配方應用于區域探井固井，在技術上存在一定的局限性，給施工帶來了許多安全風險。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝性和穩定性好的油氣田區域探井固井水泥漿工藝。

本發明的目的是這樣實現的，一種油氣田區域探井固井水泥漿工藝，其特征是：按公式(1)和公式(2)分別校核地層靜止溫度和循環溫度，將井底靜止溫度乘以80～85％為循環溫度，注水泥塞和擠水泥作業試驗溫度取目的井深靜止溫度的85～100％；

井底靜止溫度T_S計算公式：

T_S＝1+H×0.030944????(1)

循環溫度T_C計算公式：

T_C＝T_出口溫度+H/168??(2)

T_C-循環溫度???????????????℃；

T_S-井底靜止溫度???????????℃；

T_出口溫度-鉆井液出口溫度??℃；

H-鉆井井深????????????????m。

循環溫度小于100℃時，在常規使用的中溫水泥漿體系的基礎上加入USZ分散劑、G60S降失水劑、G64緩凝劑；當循環溫度大于100℃時，在常規使用的中溫水泥漿體系的基礎上，加入USZ分散劑、BXF-200L降失水劑和BXR-200L緩凝劑；當靜止溫度超過90℃時，在G級水泥中加入35％的石英砂，再加入USZ分散劑、G60S降失水劑、G64緩凝劑；防止水泥石長期在高溫作用下強度衰退，水的比例是中溫水泥漿體系的52％。

所述的常規使用的中溫水泥漿體系是：G級水泥、漂珠、微硅，中溫水泥漿體系G級水泥、漂珠、微硅的比例＝85∶15∶5。

所述的當循環溫度大于100℃時，降失水劑G60-S占中溫水泥漿體系的2％，緩凝劑G64占中溫水泥漿體系的0.28％，USZ分散劑占中溫水泥漿體系的0.2％。

所述的當循環溫度大于100℃時，液體降失水劑BXF-200L占中溫水泥漿體系的3-6％，液體緩凝劑占中溫水泥漿體系的BXR-200L0.4％。

所述的當靜止溫度超過90℃時，G級水泥為100份，降失水劑G60-S占G級水泥的2％，緩凝劑G64占G級水泥的0.15％，分散劑USZ占G級水泥的0.2％，石英砂占G級水泥的35％。

本發明的優點是：根據區域探井井深及循環溫度范圍，從防氣竄和保證注水泥施工安全等方面考慮確定水泥漿配方。循環溫度小于100℃時，使用G60S降失水劑和G64緩凝劑，當循環溫度大于100℃時使用BXF-200L降失水劑和BXR-200L緩凝劑。當靜止溫度超過90℃時，在G級水泥中加入35％的石英砂，防止水泥石長期在高溫作用下強度衰退。在常規使用的中溫水泥漿體系的基礎上加入石英砂和抗中高溫外加劑，形成抗中高溫水泥漿體系。這樣通過準確掌握地層溫度對中深井水泥漿設計，根據不同循環溫度確定水泥漿配方外，可保證注水泥施工安全，提高固井質量。

附圖說明