超细低密度水泥浆的研制及其应用 L G 地区储层深 ,均为深井和超深井 ,岩性、压力来较大的风险和困难。长封固段带来大温差问题突系统复杂 ,地层压力系数从 1. 0 到 1. 75 不等 ,长裸眼段压力窗口窄,极易发生井漏。为实现平衡压力固井 ,采用了低密度水泥浆加常规密度水泥的浆柱结构,在确保主要目的层的封固质量的同时,还要求根据颗粒级配原理 ,实现漂珠、水泥、超细水泥、保证对上部气层实现有效封隔,这不仅需要“三高气井低密度水泥浆克服早期强度低 ,沉降稳定性差 ,渗透率较高等缺点,还要具有良好的防气窜性能, 良好的防漏堵漏功能等特性 ,才能满足该地区固井的要求。L G 地区固井技术难点:1) 井深 ,封固段长 ,封固层位多,压力系统复杂 ,上部存在气层 ,钻井过程中从沙一段到东岳庙组均存在不同程度的气测异常或气侵的情况 ,防气窜难度大。 2) 地层承压能力低 ,施工中高泵压极可能造成井漏 ,导致水泥浆返高达不到要求。必须采用正注反挤的工艺措施来保证全井封固质量 ,耗时费力 ,增加成本。 3) 气井封固段长 ,一次固井封固段经常出现在 2000 m 以上 ,注灰量大 ,固井施工泵压高,给固井带来较大的风险和困难。长封固段带来大温差问题突出,井眼上部水泥石强度发展缓慢 ,影响电测质量。2 设计思路 根据颗粒级配原理 ,实现漂珠、水泥、超细水泥、微硅等特种不同粒度分布的材料进行组合 ,优化设计各组分的比例 ,使之尽可能地达到高的体积堆积系数 P V F 值 ,实现紧密堆积。水泥颗粒的平均粒径为 20～30μm ,小于 10μm 的粒子不足,水泥粒子之间的填充性并不好。加入超细粒子粗细组合 ,可使堆积体的孔隙率达到很小的程度。在水泥中掺入超细掺和材料 ,如超细水泥 ,微硅粉等 ,可以大幅度地改善胶凝材料颗粒的填充性 ,提高水泥石的致密度、抗渗透性与水泥石强度。利用超细水泥细化后水化加快;强度发育更快;浆体更加稳定;水泥石更均匀、致密;填充性能更好;活性比微硅更高,不需要激活 ,低温下仍然能发挥强度等一系列物化性能改善的有利因素 ,取代一部分 G 级油井水泥 ,使低密度水泥浆的各项性能得到提高。3 室内实验3. 2 . 1 超细水泥及多元复合粉体特性研究按 A PI 标准方法完成超细水泥各项性能的检验。从表 1 中可以看出,相同水灰比条件下,超细水泥具有非常明显的高早强的特性 , 由于其颗粒小,凝结强度发展形态好 ,从 48 Pa 到 240 Pa 的过渡时间比表面积大 ,水化迅...
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