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延长油田西区采油厂固井低密度水泥浆体系的研究与应用

作　者: 汪浩
导　师: 苏春乾；王平
学　校: 长安大学
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 鄂尔多斯盆地 延长油田 低压易漏 低密度水泥浆 地层特征 固井质量
分类号: TE256.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


针对延长油田西区采油厂的地层特性、储层特点、固井难点及要求,进行了地层特性、压力预测各种因素分析,对井漏等特点的综合研究,摸索出了适合延长油田股份有限公司西区的地层条件,一次上返低压易漏固井用水泥浆体系,以及产层固井低失水水泥浆体系相配套的固井工艺技术。对今后其它地区和气井长裸眼固井具有一定的指导意义。鄂尔多斯盆地大部分地区存在着严重漏失问题,尤其是陇东、陕北的志丹吴起中生界白垩系洛河地层,厚约230-580米,深度900米左右,是一组受海拔控制的区域性水层,该层孔隙度大,渗透率高,连通性好,极易发生压差性漏失。陕北气田属于一个低压、低渗、致密气田,其封固特点为含气段长、温差变化大、层间水活跃、上部地层承压能力低。地层孔隙压力梯度为0.0112MPa/m,气层破裂压力梯度为0.016MPa/m。裸眼段长有些超过3500米。低压易漏长裸眼固井技术是指封固段存在低压漏失层,若固井,必须应用非常规的水泥浆体系及施工工艺,一次封固井段超过1000米或使用分级注水泥器封固段总长超过2500米的特殊固井工艺技术。由于成本的限制,国内井身结构相对简单,这个问题,在全国大部分油气田都存在,特别在延长、长庆、吐哈、辽河、新疆等油田较为突出,低密度水泥浆是为适应多种复杂固井而开发的一类特殊而重要的水泥浆体系,已广泛应用于国内外各油田固井作业中。针对延长油田股份有限公司西区的地层特性、储层特点、固井难点及要求,通过大量的调研了解及查阅资料,从外掺料优选、水泥浆体系研究及性能优化、现场施工工艺及固井成本综合分析,认为采用复合减轻外掺料开发低密度水泥浆体系与固井工艺技术,降低水泥浆液柱压力,解决因地层漏失造成水泥浆低返、及水侵水窜难题,最终达到以下目的：1.解决易漏长裸眼,有效封隔水层,阻止地层水对套管的腐蚀。2.尽量降低环空动液柱压力,防止水泥浆漏失和储层污染,保护储层。3.在满足低密度水泥石最低强度要求的情况下,有效降低成本。4.为今后的气井长裸眼固井(室内实验)做技术准备。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 选题的依据  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 研究方法及工作内容  12-13
  1.4 完成的工作量  13-14
第二章 延长油田西区地质特点  14-20
  2.1 地质特性及初步认识  15-18
  2.2 地层压力预测  18-20
    2.2.1 地层压力预测  18-19
    2.2.2 地层破裂压力预测  19-20
第三章 固井工程中施工难点与关键技术  20-27
  3.1 施工难点  20-24
    3.1.1 井漏问题  20
    3.1.2 低密度水泥问题  20
    3.1.3 长裸眼问题  20-21
    3.1.4 顶替效率问题与特殊地层所遇问题  21-24
  3.2 关键技术  24-27
    3.2.1 低密度水泥浆研究  25
    3.2.2 低密度水泥浆稳定性研究  25-26
    3.2.3 水泥浆防窜性能研究  26
    3.2.4 优化前置液性能  26
    3.2.5 工艺配套技术设计研究  26-27
第四章 低密度水泥浆体系技术研究  27-42
  4.1 低密度水泥浆体系的设计  28-32
    4.1.1 水泥石的强度  28
    4.1.2 水泥浆的流变性  28-29
    4.1.3 水泥浆的稳定性  29
    4.1.4 水泥浆的失水控制与防漏性能  29-30
    4.1.5 水泥浆的防窜性  30-32
  4.2 低密度水泥浆材料综合评价与分析  32-36
    4.2.1 粉煤灰评价与分析  32-34
    4.2.2 漂珠评价与分析  34-36
  4.3 复合低密度水泥室内研究  36-41
    4.3.1 室内研究条件的确定  36-37
      4.3.1.1 实验温度的确定  36-37
      4.3.1.2 实验压力的确定  37
    4.3.2 配浆方法的确定  37-39
      4.3.2.1 漂珠高速剪切破碎  37
      4.3.2.2 模拟施工时泵注过程中的高压破碎  37-38
      4.3.2.3 复合低密度水泥的配浆方法  38-39
    4.3.3 增强稳定剂ZWJ的室内研究  39-41
      4.3.3.1 外加剂ZWJ稳定效果的研究  39-40
      4.3.3.2 外加剂ZWJ增强效果的研究  40-41
  4.4 室内实验综合评定  41-42
    4.4.1 室内实验综合评定  41
    4.4.2 现场应用低密度水泥浆体系配方的确定  41-42
第五章 低密度水泥浆体系在现场的应用  42-47
  5.1 现场施工设计  42-45
  5.2 现场用低密度灰样复合  45-47
结论与认识  47-48
参考文献  48-50
攻读学位期间研究成果  50-51
致谢  51

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 洗井、固井、完井、油层损害与预防 > 固井工程 > 水泥浆性能测定与试验
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