高温多功能防气窜水泥浆体系在四川盆地海相超深井中的成功应用

作者：焦少卿; 何龙; 郭小阳^*; 李早元; 程小伟; 刘伟; 朱赫

来源：钻井液与完井液, 2020, 37(04): 512-520.

• 高温
• 防气窜
• 水泥浆
• 四川盆地
• 超深井

针对四川盆地海相高温、高压、高含硫超深气井所面临的高温水泥浆沉降、气窜、水泥石强度衰退等主要固井技术难题,基于高温高压稠化仪模拟沉降稳定性评价方法、颗粒级配原理优选体系稳定材料,采用直接测定气窜和塑性态渗透率为辅助手段的防气窜评价方法优选防气窜材料,基于乌氏黏度计法的聚合物耐温能力评价方法来优选高温缓凝剂,采用正交法测试、热重法辅助分析180℃高温养护后水泥石抗压强度,优选高温稳定剂石英砂粒径和加量,研究出水泥浆和水泥石性能良好的胶乳弹韧性和低渗透防窜水泥浆体系。结果表明,(1)水泥浆体系在密度为1.90～2.30 g/cm3、温度为150～180℃范围内具有良好的工程性能和应用前景,为解决该类固井技术难题奠定了基础;(2)加砂可缓解水泥石强度衰退,高温下,加砂量与抗压强度呈正向关系,相同加砂量下,只加细砂强度表现更优,但长期强度增加幅度不如粗砂;建议150℃和180℃时,硅砂加量分别大于35%和45%;(3)基于乌氏黏度计法的聚合物耐温能力评价方法能有效评价降失水剂和缓凝剂的抗高温能力,是快速筛选高温井关键处理剂的重要辅助手段;(4)建议进一步开展H2S介质等酸性气体对水泥石的腐蚀评价,有利于合理设计防气窜防腐水泥浆体系。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学