“三高”氣田固井水泥體系探究

1、<p>　　“三高”氣田固井水泥體系探究</p><p><b>　　摘要： </b></p><p>　　從現(xiàn)狀看，三高氣田平日的開(kāi)發(fā)還沒(méi)能成熟；初始勘測(cè)之中很易帶來(lái)事故，造成各類(lèi)損失。三高狀態(tài)之下的固井難題偏多，硫化氫帶有偏高的腐蝕特性；固井之后常常遇有環(huán)空氣竄，造成環(huán)空帶壓，增添氣田危險(xiǎn)。為此，有必要辨識(shí)三高氣田范疇內(nèi)的各類(lèi)腐蝕，篩選適宜方案。對(duì)于篩選

2、地段，應(yīng)當(dāng)辨識(shí)它的流變特性、抗腐蝕特性，采納最優(yōu)技術(shù)。 </p><p><b>　　關(guān)鍵詞： </b></p><p>　　“三高”氣田；固井水泥體系；技術(shù)探究 </p><p><b>　　中圖分類(lèi)號(hào)： </b></p><p><b>　　TB </b></p>

3、;<p><b>　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </b></p><p>　　文章編號(hào)：16723198（2015）11018401 </p><p>　　三高氣田凸顯的特性，是高產(chǎn)及高壓、硫化氫固有含量偏高。這類(lèi)氣田固井，需要調(diào)制成最適宜的水泥漿。這就需要辨別水泥腐蝕，提供防腐對(duì)策。水泥漿細(xì)分出來(lái)的多樣組分及配料，都帶有不同粒徑。采納正交試驗(yàn)來(lái)擬定四類(lèi)配方。評(píng)價(jià)

4、測(cè)驗(yàn)的對(duì)象是水泥石多重的抗腐蝕特性，它涵蓋了原材強(qiáng)度、材質(zhì)滲透率、水泥質(zhì)量損耗、腐蝕構(gòu)架變化、被侵蝕的深度。按照測(cè)得數(shù)值來(lái)評(píng)判抗腐蝕的總年限。調(diào)研數(shù)據(jù)表示：水泥漿提升了原有的固井質(zhì)量，適合三高氣田，延長(zhǎng)氣井年限。 </p><p><b>　　1氣田固井的特性 </b></p><p>　　很多三高氣田潛藏著偏復(fù)雜的總體地質(zhì)，含有偏深氣井。這類(lèi)氣田整合了陸相及對(duì)應(yīng)的海

5、相沉積，含有偏高腐蝕特性的硫化氫。海相沉積潛藏著偏多斷層，發(fā)育溶洞裂隙，常常嚴(yán)重滲漏。表層布設(shè)的套管、內(nèi)側(cè)油層套管、技術(shù)套管都凸顯了這類(lèi)井漏，應(yīng)采納水泥漿。氣井溫度偏高，深部壓力很高。有些區(qū)段夾帶著鹽水層，被歸類(lèi)為多壓力這樣的體系。添加進(jìn)來(lái)的水泥漿應(yīng)能抵抗高溫。 </p><p>　　對(duì)于超深氣井，要設(shè)定偏長(zhǎng)的封固段。上下溫差偏大，水泥漿很易緩凝。深部固井很艱難，不能確保質(zhì)量。有些氣田偏陡，傾角常會(huì)超出40

6、76;。這類(lèi)傾斜構(gòu)架潛藏著垮塌的威脅，直徑并不規(guī)則，居中布設(shè)套管很艱難。泥漿頂替成效不佳，第二界面沒(méi)能膠結(jié)。井下含有偏多的酸性物，增添腐蝕特性。腐蝕出現(xiàn)氣竄狀態(tài)，竄至井口的這類(lèi)氣流會(huì)顯示出環(huán)空帶壓。 </p><p>　　水泥環(huán)柱特有的價(jià)值，是阻隔了層級(jí)內(nèi)的水體及油氣，保護(hù)支撐套管，延長(zhǎng)氣井年限。環(huán)柱包裹著套管，但環(huán)柱也提快了套管的腐蝕速率。對(duì)于三高氣田，應(yīng)側(cè)重辨別水泥石特有的腐蝕機(jī)制，采納抗腐材料。 </

7、p><p><b>　　2篩選最優(yōu)配方 </b></p><p>　　熟料反應(yīng)、水化相反應(yīng)得來(lái)合格的水泥石，水泥石固有的架構(gòu)密切關(guān)聯(lián)著二者。調(diào)研中的側(cè)重點(diǎn)，是水化相特有的耐腐蝕、介質(zhì)的耐腐蝕、促進(jìn)生成方式。采納外加劑以便調(diào)和這樣的水化相，制備耐腐水泥。 </p><p>　　探析根本機(jī)理可得，介質(zhì)被融匯在水泥石內(nèi)，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。為阻止這一進(jìn)程，應(yīng)添

8、加防腐特性的多樣制劑，縮減孔隙度及偏高的滲透率。通常情形下，若能添加適宜的硅砂硅粉，即可增添抗腐特性。調(diào)配水泥漿時(shí)，應(yīng)考量漿液固有的抗腐蝕特性、其他綜合特性。采納抗硫特性的新式水泥、各類(lèi)外加制劑，縮減孔隙滲透，調(diào)制出致密的優(yōu)良水泥。 </p><p>　　采納水泥漿來(lái)規(guī)避固井遇有的氣竄，保障封固質(zhì)量。不同類(lèi)別微粒常會(huì)密切堆積在一起，結(jié)合區(qū)段固有的地質(zhì)特性來(lái)調(diào)和這些制劑，變更了體系初始的稠化時(shí)間。調(diào)制泥漿帶有最低的

9、失水總量、優(yōu)良的流變性，可以規(guī)避氣竄堵漏，縮減滲透率。篩選的體系整合了早強(qiáng)水泥、低密度水泥、微膨脹態(tài)勢(shì)下的膠乳。 </p><p><b>　　3判斷抗腐性能 </b></p><p>　　為了查驗(yàn)水泥漿體系特有的抗腐性能，測(cè)定了各類(lèi)配方。查驗(yàn)對(duì)象涵蓋了二氧化碳特有的腐蝕、硫化氫的腐蝕。測(cè)定指標(biāo)被設(shè)定成總質(zhì)量、物質(zhì)滲透率、物質(zhì)抗壓強(qiáng)度、原材腐蝕深度。采納環(huán)境電鏡予以精

10、準(zhǔn)掃描并定位，查驗(yàn)內(nèi)部構(gòu)架的變更狀態(tài)。 </p><p>　　3.1制備測(cè)驗(yàn)樣本 </p><p>　　依照擬定好的流程，調(diào)配得到最優(yōu)的水泥漿。調(diào)制好的水泥漿被添加在試模以?xún)?nèi)，添加至養(yǎng)護(hù)釜。設(shè)定90℃這一初始溫度，歷經(jīng)兩天再予以脫模，然后烘烤干燥。把樣本鉆探成直徑26毫米、長(zhǎng)度35毫米的水泥巖心，當(dāng)作對(duì)比對(duì)象。 </p><p>　　3.2設(shè)定測(cè)驗(yàn)流程 </p

11、><p>　　測(cè)驗(yàn)必備的制劑含有調(diào)制好的二氧化碳、飽和狀態(tài)之下的硫化氫。調(diào)配溶液時(shí)，篩選了高純度特性的蒸餾水3.8升，除去附帶的氧。把它接通預(yù)備好的腐蝕氣體直至飽和，然后予以浸泡。后續(xù)浸泡之中，間隔特定時(shí)段即可融入硫化氫，確認(rèn)溶液飽和。水泥石特有的腐蝕測(cè)驗(yàn)歷經(jīng)720小時(shí)，取樣并且烘干，再次測(cè)定性能。 </p><p><b>　　4探析最佳方式 </b></p>

12、;<p>　　經(jīng)過(guò)腐蝕測(cè)驗(yàn)，水泥石固有的樣本質(zhì)量、樣本總滲透率、總體抗壓強(qiáng)度、試塊腐蝕深度、表層及偏深層級(jí)的細(xì)微組織都被查驗(yàn)出來(lái)。 </p><p>　　4.1試樣總體損耗 </p><p>　　水泥石特有的試塊被腐蝕以前、腐蝕過(guò)程之后，分別予以稱(chēng)重，發(fā)覺(jué)腐蝕狀態(tài)下的這類(lèi)試塊縮減了質(zhì)量。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)比可得，第二類(lèi)、第三類(lèi)配方耗費(fèi)掉的總

13、質(zhì)量還是偏少的。四類(lèi)配方凸顯出來(lái)的損失率，分別是249%、2.12%、2.17%、2.38%。 </p><p>　　4.2滲透強(qiáng)度變更 </p><p>　　水泥石被腐蝕，縮減了初始的抗壓強(qiáng)度；與此同時(shí)，腐蝕深度遞增時(shí)，滲透率也慢慢變大。各類(lèi)配方特有的變更幅度都會(huì)帶有差異。從調(diào)研數(shù)值看，伴隨時(shí)間累加，滲透率及關(guān)聯(lián)的腐蝕深度都慢慢遞增，抗壓強(qiáng)度縮減。第三類(lèi)方案表現(xiàn)出偏慢的縮減速率。 <

14、;/p><p>　　4.3掃描電鏡圖像 </p><p>　　試樣腐蝕之前，采納電鏡掃描，記下觀察點(diǎn)；掃描以后再次予以查驗(yàn)，重設(shè)這類(lèi)定位。腐蝕前后的樣本變更了固有的組織架構(gòu)。四類(lèi)配方都帶有腐蝕的傾向，但是層級(jí)不同。第一類(lèi)水泥石初始的水化很好，偏大微粒很少；經(jīng)過(guò)腐蝕以后，一半表層覆蓋著新生微粒，它被嚴(yán)重腐蝕；第二類(lèi)水化優(yōu)良，各類(lèi)微粒被均勻布設(shè)。腐蝕以后仍勻稱(chēng)覆蓋，帶有自封特性；第三類(lèi)微粒彼此緊密

15、銜接，腐蝕以后晶體很小，同時(shí)布設(shè)緊密，凸顯了最優(yōu)的抗腐特性；第四類(lèi)巖心柱固有的邊緣被水化，大型微粒很少。腐蝕以后晶體散開(kāi)，填充了間隙。 </p><p>　　4.4綜合考量探究 </p><p>　　綜合考量可得：四類(lèi)配方顯示的流變特性、抗腐蝕特性都很優(yōu)良。但是，第二、第三類(lèi)這樣的配方，水泥石被腐蝕以后的滲透率遞增、強(qiáng)度縮減都很慢。從表層質(zhì)地看，第二、第三類(lèi)固有的微觀架構(gòu)很致密，水化物布設(shè)

16、得勻稱(chēng)，細(xì)微孔隙偏少，這類(lèi)材質(zhì)帶有最優(yōu)的自我密閉特性。由此可得，這兩類(lèi)配方帶有最佳的抗腐屬性，調(diào)配得來(lái)的水泥漿也契合了擬定指標(biāo)，適合被采納為三高氣田范疇內(nèi)的固井方式，以便縮減明顯井漏，提升總體固井質(zhì)量。 </p><p><b>　　5結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　三高氣田固井，密切關(guān)聯(lián)著水泥石凸顯出來(lái)的抗腐蝕特性、水泥封固狀態(tài)。在水泥內(nèi)添加偏少比值的硅粉，縮減

17、常規(guī)耗費(fèi)，同時(shí)抑制腐蝕。硅粉優(yōu)化了固有的微粒級(jí)配，縮減滲透率、原材的孔隙度，增添防腐特性。這類(lèi)途徑延展了水泥石的耗費(fèi)年限。早強(qiáng)水泥被混同于纖維特性的膨脹水泥，混合物凸顯了最優(yōu)的流變狀態(tài)，增添抗腐性能。調(diào)配兩類(lèi)水泥，用于平日內(nèi)的固井流程，可以提升質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]黃洪春，鄭新權(quán)，劉愛(ài)萍.“三高”氣田固井水

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