吳偉 孫波 姚寒梅 陳強 張慧

摘要：隨著氣田不斷勘探、開發(fā)和鉆井技術(shù)進步，高壓油氣井、高含硫油氣井被逐漸開發(fā)，越來越重視固井質(zhì)量。一口井固井質(zhì)量和很多因素油管，比較重要影響固井質(zhì)量的因素就是油井水泥漿體系，而固井水泥漿體系防竄性能尤其重要，通過介紹幾種油井水泥漿體系防竄評價方法，能夠滿足油井水泥漿封固質(zhì)量所需要的性能參數(shù)，提高油井固井水泥漿防竄性能，從而達到提高固井質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：防竄水泥漿體系;評價方法;提高固井質(zhì)量

油井固井水泥漿防竄評價通常有三種方法：SPN計算法、靜膠凝強度測定法、防氣竄儀測定法，下面簡單介紹以上方法

1、SPN計算法

水泥漿從液態(tài)到固態(tài)轉(zhuǎn)變初期的失水量假設(shè)與時間的平方根，有線性關(guān)系，用SPN表示，在凝固過程理論上的失水量可由下式計算：

SPN=API*（（t100BC）1/2-（t30BC）1/2）/（30）1/2

公式中：API---水泥漿失水量Ml/30min

t100BC---水泥漿稠度在100BC的時間min

t30BC---水泥漿稠度在30BC的時間min

SPN是衡量水泥漿防竄能力的標準之一，SPN越大防竄能力越差。

經(jīng)驗表明：

0<SPN≤4-----------防竄能力特強

4<SPN≤6.5---------防竄能力強

SPN> 6.5-----------防竄能力差

由圖所示，領(lǐng)漿防竄系數(shù)4.88，防竄性能良好，領(lǐng)漿施工后期返處地面，在施工過程中起到封固和輔助壓穩(wěn)作用。尾漿防竄系數(shù)4<SPN≤6.5防竄能力較強。

2、靜膠凝強度儀測定法

采用靜膠凝強度儀對水泥漿體系抗竄評價，直至目前，可靠地測量靜膠凝強度仍然特別困難，靜膠凝強度分析儀，它采用最新無損測量技術(shù)，能可靠地測量井底溫度、壓力下水泥漿的靜膠凝強度的發(fā)展過程，同時析儀還添加了方便、經(jīng)濟地測量水泥抗壓強度的功能。這樣在同一試驗中既能測量水泥靜膠凝強度隨時間的發(fā)展過程又能測量水泥的超聲波抗壓強度隨時間的發(fā)展過程。

3、防氣竄儀測定法

千德樂7150型氣串分析儀是一種可按比例縮小真實井況，綜合評價水泥配方防氣/液竄能力的的實驗室儀器，這種設(shè)備可真實的模擬實際井下各種參數(shù)例如溫度、靜水頭壓力的變化、地層流體竄入水泥的壓力、地層流體竄過水泥漿后的排放壓力。

紅色曲線為竄流流量，表征氣體由高壓地層通過水泥漿進入漏失區(qū)的能力，流量大小反映水泥漿體系的抗竄性能

4.結(jié)論與認識

1、把尾漿性能調(diào)整好，提高防氣竄能力，縮短靜膠凝強度過渡時間，同時要保證現(xiàn)場施工水泥漿密度能達到設(shè)計要求。

2、取準井底循環(huán)溫度，領(lǐng)漿試驗?zāi)M井下溫度變化，采用升降溫方法做增壓稠化實驗，并且做好頂部強度試驗，防止出現(xiàn)超緩凝現(xiàn)象。

3、做好防漏措施，適當提高領(lǐng)漿密度，提高候凝期間的壓穩(wěn)能力;也可以嘗試提高施工排量，提高頂替效率。

4、提高水泥漿體系的抗竄性能，在保證施工安全的情況下，盡量縮短尾漿稠化時間和稠化過渡時間;

5、通過優(yōu)選前置液，達到充分清洗井壁，減少井壁鉆井液殘留，保障二界面膠結(jié)質(zhì)量;

參考文獻：

[1]劉崇建，黃柏宗，徐同臺，劉孝良.油氣井注水泥理論與應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001年9月.

[2]史為紀，盧亞峰，胡慧芳.斷塊油氣田第16卷1期.2009年1月.