钻井液与水泥浆化学不兼容原因初探 被引量：25

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作者 马勇 郭小阳 +2 位作者 姚坤全 唐庚 丛长江 《钻井液与完井液》 CAS 2010年第6期46-48,共3页

钻井液和水泥浆化学兼容性差不但影响顶替效率,而且危及固井作业安全,这是导致深井超深井固井质量低下的重要原因和引发固井工程事故的隐患。为了探索钻井液对水泥浆产生化学污染的本质,以川渝油气田某区块一口典型井的φ177.8mm尾管固... 钻井液和水泥浆化学兼容性差不但影响顶替效率,而且危及固井作业安全,这是导致深井超深井固井质量低下的重要原因和引发固井工程事故的隐患。为了探索钻井液对水泥浆产生化学污染的本质,以川渝油气田某区块一口典型井的φ177.8mm尾管固井作业为例,采用单因素分析法,将该井采用的钻井液处理剂与现场水泥浆进行污染稠化实验。实验研究表明:钻井液污染水泥浆的主要原因是钻井液中某些处理剂与水泥浆外加剂之间相互作用,引发凝胶效应,导致浆体稠度迅速增大和稠化时间大幅度缩短,并非水泥浆真正凝结硬化。 展开更多

关键词 钻井液 水泥浆 化学污染 固井 污染稠化 相互作用 凝胶效应

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川渝地区含硫气井固井水泥环界面腐蚀机理分析 被引量：15

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作者 郑友志 佘朝毅 +6 位作者 姚坤全 马发明 王欣 唐庚 罗咏枫 程小伟 郭小阳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期85-89,130-131,共5页

酸性气井井下防腐是石油工程学界的技术难题之一,对于"井筒第一屏障"——固井水泥环的腐蚀研究更是备受重视。针对目前井下固井水泥环腐蚀研究中存在的问题,采用界面腐蚀的试验方法,利用X射线衍射、扫描电镜等实验分析手段,... 酸性气井井下防腐是石油工程学界的技术难题之一,对于"井筒第一屏障"——固井水泥环的腐蚀研究更是备受重视。针对目前井下固井水泥环腐蚀研究中存在的问题,采用界面腐蚀的试验方法,利用X射线衍射、扫描电镜等实验分析手段,对川渝地区含硫气井固井水泥环腐蚀机理进行了探索。结果表明:①水泥石的腐蚀深度和H2S分压值、腐蚀时间成正比;②腐蚀后水泥石抗压强度值和H2S分压值、腐蚀时间成反比;③由于水泥石受酸性气体腐蚀后的产物逐渐富集、堆积及运移,使水泥石形成一个较为稳定的致密层或腐蚀过渡带,腐蚀后水泥石的孔隙度和渗透率随腐蚀时间的增加呈现先增加后降低的特点,并最终使腐蚀介质进入水泥石内部变得更加困难;④确保水泥环在保持一定腐蚀深度的情况下,尽快形成较为稳定的腐蚀过渡带或降低水泥环的腐蚀速率,是含硫气井固井水泥环在酸性环境下保持长期密封性及化学完整性的重要基础条件。 展开更多

关键词 川渝地区 酸性气井 固井水泥环 界面腐蚀 腐蚀深度 孔隙度 渗透率抗压强度

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非常规条件下超深漏失井尾管固井作业——以云安002-7井为例 被引量：13

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作者 马勇 姚坤全 +2 位作者 付华才 陈敏 刘德平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期71-73,133-134,共3页

四川盆地东部云安厂构造云安002-7井φ177.8mm尾管固井集超深井、大斜度井、高压气井和窄安全密度窗口于一身。φ215.9mm井眼段经长时间、多次堵漏,消耗了大量钻井液(1 418.1m3),仍未达到常规固井作业的不溢不漏、通井畅通、井眼清洁等... 四川盆地东部云安厂构造云安002-7井φ177.8mm尾管固井集超深井、大斜度井、高压气井和窄安全密度窗口于一身。φ215.9mm井眼段经长时间、多次堵漏,消耗了大量钻井液(1 418.1m3),仍未达到常规固井作业的不溢不漏、通井畅通、井眼清洁等要求,已难提高井筒承压能力。井眼状况表现出漏层多且位置不确定、液面不在井口、气层多、钻井液密度高(1.80g/cm3)、裸眼段长(2 538.28m)且井眼轨迹复杂等特点。为此,针对下套管过程中的出口不返、不具备分段循环条件、无法排后效、尾管悬挂器可能提前坐挂等技术难点,采取了针对性的下套管作业防阻卡、保水眼畅通以及正注反挤工艺保环空水泥浆对接等三大技术措施,确保了尾管安全顺利下至设计井深。测井解释结论表明:φ215.9mm井眼段的高压气层得到了有效封固,固井质量可满足下一步安全钻井作业需要。该井φ177.8mm尾管固井的成功为今后类似复杂气井固井作业提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 非常规 超深漏失井 尾管固井 井口失返 正注反挤 四川盆地东部 云安厂构造

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超深井小间隙安全注水泥技术研究与应用 被引量：14

4

作者 郭小阳 张凯 +2 位作者 李早元 常洪渠 姚坤全 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期39-43,共5页

对于超深井小间隙来讲,注水泥施工设计较为重要,直接影响固井质量。由于井眼深、环空间隙小,在固井施工过程中摩阻大、泵压高、顶替效率差,易诱发井漏、污染等诸多实际问题,严重影响注水泥施工安全。针对以上难题开展技术攻关,提出了优... 对于超深井小间隙来讲,注水泥施工设计较为重要,直接影响固井质量。由于井眼深、环空间隙小,在固井施工过程中摩阻大、泵压高、顶替效率差,易诱发井漏、污染等诸多实际问题,严重影响注水泥施工安全。针对以上难题开展技术攻关,提出了优化环空浆柱结构设计,抗污染先导浆设计,高效隔离液设计,防污染实验设计,结合浆体流变性对注替排量参数的设计等技术。该技术的运用,不仅保证了注水泥施工的安全,还提高了超深井小间隙固井质量。以双探1井?127 mm尾管悬挂固井为例介绍了超深井小间隙安全注水泥的技术措施与实施效果,现场应用表明该技术是适用的,能够保证注水泥时的施工安全,且固井质量合格。 展开更多

关键词 超深井 小间隙 安全 注水泥 固井质量

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注水泥隔离液的用量及作用机理 被引量：10

5

作者 郑永刚 姚坤全 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期43-46,共4页

在石油固进工程中，常常需要在泥浆与水泥浆之间注入一段具有特殊技术性能的流体，即隔离液。隔离液用于注水泥作业，已广为人知。对隔离液的研究基本上是从化学角度出发，研究其化学作用机理及配方。但关于隔离液的流体力学理论，还远... 在石油固进工程中，常常需要在泥浆与水泥浆之间注入一段具有特殊技术性能的流体，即隔离液。隔离液用于注水泥作业，已广为人知。对隔离液的研究基本上是从化学角度出发，研究其化学作用机理及配方。但关于隔离液的流体力学理论，还远未成熟，如水泥浆、泥浆在隔离液中的紊流扩散问题，至今没有学者进行过详细研究。文章根据流体力学理论，建立了水泥浆、隔离液、泥浆在注水泥过程中顶替的数学模式，研究了层流隔离液及紊流隔离液的作用机理，提出了紊流隔离液用量计算公式及最小紊流接触时间计算公式。 展开更多

关键词 固井 注水泥 隔离液 计算

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三凝水泥浆体系在深井、超深井固井中的应用 被引量：8

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作者 房志毅 吴仕荣 +3 位作者 姚坤全 李早元 郭小阳 石庆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期58-59,69,共3页

川东北地区φ177.8mm尾管固井存在裸眼井段地层承压能力低、高低压力系统同存、气显示层段多、温差大、喇叭口附近水泥浆易发生超缓凝、强度不够的固井技术难题。针对固井技术难题,提出采用三凝水泥浆体系分别封固油气层、非油气层的技... 川东北地区φ177.8mm尾管固井存在裸眼井段地层承压能力低、高低压力系统同存、气显示层段多、温差大、喇叭口附近水泥浆易发生超缓凝、强度不够的固井技术难题。针对固井技术难题,提出采用三凝水泥浆体系分别封固油气层、非油气层的技术思路;套管重合段采用常规密度水泥浆封固,能有效地防止高温水泥浆超缓凝现象。该体系在七北103井固井中的应用,取得了固井质量优为30.98%,中为39.54%,差为29.48%的良好效果。对比同一构造同一套管层次固井作业,尤其是套管重合段,该体系保证了悬挂器处封固质量,注水泥后井口没有出现喇叭口附近窜气冒气现象,有效地防止了气窜的发生。声波测井结果表明,复杂井段的封固质量达到了防气窜的目的。 展开更多

关键词 深井 注水泥 水泥浆 气窜 固井质量

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胶乳水泥固井技术在LG地区X井的应用 被引量：7

7

作者 邹建龙 姚坤全 +3 位作者 汤少兵 赵宝辉 王翀 魏伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期69-71,共3页

LG地区X井是一口开发井,属于大斜度定向深井,最大井斜为64.78°,完钻井深为6990m。该井127.0mm尾管固井具有井底温度高、封固井段长、井斜大、间隙小、油气活跃、易漏失等难点,对固井水泥浆性能要求高,固井质量难以保证。针对上述... LG地区X井是一口开发井,属于大斜度定向深井,最大井斜为64.78°,完钻井深为6990m。该井127.0mm尾管固井具有井底温度高、封固井段长、井斜大、间隙小、油气活跃、易漏失等难点,对固井水泥浆性能要求高,固井质量难以保证。针对上述固井难点,采用耐高温防气窜胶乳并结合新型聚合物缓凝剂,研发了一套适合高温长封固井段固井的胶乳防气窜水泥浆体系。实验和应用结果表明,该水泥浆流动性好、浆体稳定、滤失小、稠化时间易调、过渡时间短、顶部水泥强度发展快,综合性能良好。该套胶乳水泥浆体系结合相应的固井工艺措施,有效地解决了LG地区X井127.0mm尾管固井过程中易出现的层间互窜、压漏地层、顶替效率差、顶部水泥浆超缓凝等固井难题。 展开更多

关键词 深井 超深井 定向井 高温 尾管固井 胶乳水泥

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钻井液处理剂对固井水泥浆的污染影响 被引量：8

8

作者 郑友志 佘朝毅 +4 位作者 姚坤全 郭小阳 张华礼 杨涛 李明 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期76-81,共6页

深井固井中水泥浆和钻井液界面接触污染是一项危及施工安全的技术难题。为此,以川渝气田为例,有针对性地开展了固井中流体相容性的室内实验与分析。实验测定了目前常用的钻井液处理剂对常规密度水泥浆流动度、稠化时间的影响;利用红外... 深井固井中水泥浆和钻井液界面接触污染是一项危及施工安全的技术难题。为此,以川渝气田为例,有针对性地开展了固井中流体相容性的室内实验与分析。实验测定了目前常用的钻井液处理剂对常规密度水泥浆流动度、稠化时间的影响;利用红外光谱分析、电镜扫描、X射线衍射分析获得了聚丙烯酰胺钾盐(KPAM)和生物增黏剂的红外光谱数据,以及添加处理剂的水泥浆的红外光谱、电镜扫描、x射线衍射分析数据;同时还探讨了常用钻井液处理剂对固井水泥浆的污染机理。实验结果表明,KPAM和生物增黏剂等处理剂为高分子,其长链易吸附水泥浆中的水泥颗粒形成混合网状结构,造成水泥浆颗粒团聚增稠.进而失去可泵性。最后建议,进一步完善钻井液处理剂对固井水泥浆污染影响的评价实验方法,尽早形成一种能帮助解决固井水泥浆污染问题的规范标准,以便为固井前钻井液性能调整、钻井液处理剂合理选材、新的钻井液处理剂研发等提供技术参考。 展开更多

关键词 固井水泥浆 钻井液 界面接触污染 流动度 稠化时间

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提高高压气井套管回接固井质量的技术 被引量：6

9

作者 马勇 姚坤全 +5 位作者 常洪渠 李早元 郭小阳 石庆 杨刚 李巍 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期61-63,共3页

为了解决套管回接固井常出现的质量不佳和井口带压的问题,在实验的基础上,提出套管回接固井作业时应先泵入低黏、抗钙钻井液和大量冲洗液彻底冲刷套管壁,水泥浆中应加入膨胀剂和纤维,改善水泥石力学性能,确保水泥环与套管胶结质量。采... 为了解决套管回接固井常出现的质量不佳和井口带压的问题,在实验的基础上,提出套管回接固井作业时应先泵入低黏、抗钙钻井液和大量冲洗液彻底冲刷套管壁,水泥浆中应加入膨胀剂和纤维,改善水泥石力学性能,确保水泥环与套管胶结质量。采用高能混浆设备配浆和井口憋压候凝,确保水泥浆密度均匀,防止水泥浆体积收缩、管柱膨胀和水泥环微环隙的形成。几口试验井的声波测井结果表明:所采取的技术措施行之有效,能够保证套管回接固井质量。 展开更多

关键词 高压气井 套管回接器水泥胶结 密度 聚磺钻井液 冲洗液

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固井用隔离液材料对界面胶结质量的影响 被引量：4

10

作者 焦利宾 姚坤全 +3 位作者 李成全 牟乃渠 王福云 郑友志 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第3期104-107,I0007,共5页

优良的固井界面胶结质量是防止环空气窜的关键性保障之一。围绕固井用隔离液研究存在的诸多技术难题,利用X衍射和扫描电镜测试等方法,开展了矿渣、重晶石等不同固相材料形成的隔离液对固井界面胶结质量的影响评价,并从界面胶结机理的角... 优良的固井界面胶结质量是防止环空气窜的关键性保障之一。围绕固井用隔离液研究存在的诸多技术难题,利用X衍射和扫描电镜测试等方法,开展了矿渣、重晶石等不同固相材料形成的隔离液对固井界面胶结质量的影响评价,并从界面胶结机理的角度,对不同材料影响的实质进行了分析。结果表明:含有矿渣类水硬性材料的前置液与钻井液的相容性良好,提高了固井二界面的胶结强度,而含有重晶石等惰性材料的前置液对界面胶结强度的提高作用不明显;含有矿渣类水硬性材料的前置液能够显著地抑制被前置液污染后水泥石抗压强度的衰退;在界面处矿渣类水硬性材料与水泥发生水化反应,降低了界面处氢氧化钙的含量,而且生成胶凝材料填充界面胶结的空隙,从而提高了界面胶结质量。研究结果为川渝油气田固井用隔离液的评价及优选提供了支撑,为固井质量的提高提供了重要参考。 展开更多

关键词 封隔能力 界面胶结强度 水泥水化产物 氢氧化钙

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油气井固井水泥混浆段声学特性分析 被引量：1

11

作者 郑友志 舒秋贵 +6 位作者 姚坤全 马发明 唐庚 罗咏枫 吴宗国 吴兰 俞强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期56-59,共4页

套管、水泥环、地层3介质的声学特性是影响声波水泥胶结测井结果的关键因素。井下水泥环形成后,分为纯水泥段和水泥浆与隔离液或钻井液的混浆段。以油气井水泥混浆段为主要研究对象,提出利用超声波测试与孔隙度测试等为实验手段,分析了... 套管、水泥环、地层3介质的声学特性是影响声波水泥胶结测井结果的关键因素。井下水泥环形成后,分为纯水泥段和水泥浆与隔离液或钻井液的混浆段。以油气井水泥混浆段为主要研究对象,提出利用超声波测试与孔隙度测试等为实验手段,分析了混浆段的声学特性及其形成机理。结果表明:水泥浆含量越低,混浆段凝固时间越长,抗压强度值越小,孔隙度越高,声阻抗值越小,从而CBL声幅曲线值越高;相同测试条件下,相同体积比的水泥浆与钻井液混浆水泥石的孔隙度高于水泥浆与隔离液混浆水泥石的孔隙度,这是前者声速值低于后者声速值的本质因素之一;GYW201隔离液除能更好地改善第一界面与第二界面实际固井质量外,还能得到更好的CBL声幅曲线,具有较好的工程应用前景;掌握混浆段凝固特性、强度特性、声学特性可对工程测井时间的确定和CBL声幅曲线的水泥环声阻抗校正以及固井质量的精细评价提供参考。 展开更多

关键词 混浆段 声阻抗 凝固特性 工程测井 孔隙度 钻井液 隔离液

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