固井前置液設(shè)計(jì)課件

1中海油服油田化學(xué)事業(yè)部2008年8月固井前置液歡迎您參加2第三講內(nèi)容一、前置液簡(jiǎn)介3一、概述絕大多數(shù)鉆井液，不論是水基還是油基鉆井液與水泥漿都是不相容的。在固井施工中，當(dāng)水泥漿與鉆井液直接接觸后，水泥漿將受鉆井液的污染，水泥漿流動(dòng)性降低，粘度、動(dòng)切力上升，這將導(dǎo)致施工泵壓升高，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生井漏；同時(shí)，污染后的水泥石抗壓強(qiáng)度、界面膠結(jié)強(qiáng)度都將大幅降低，影響固井封固質(zhì)量。在注入水泥漿前，先泵入另一種液體，將水泥漿與鉆井液隔開(kāi)，這種液體叫前置液。在注水泥漿后，也泵送一種液體，將水泥漿與鉆井液隔開(kāi)，這種液體叫后置液。5三、沖洗液1、沖洗液的作用稀釋和分散鉆井液，防止絮凝和膠凝；有效的沖刷粘在井壁和套管上的鉆井液，或疏松泥餅，提高水泥與井壁和套管之間的膠結(jié)強(qiáng)度；作為鉆井液與水泥漿之間的緩沖液和“隔離液”，防止水泥漿與鉆井液直接接觸而產(chǎn)生污染；稀釋改善鉆井液的流動(dòng)性能，使鉆井液易于被頂替，同時(shí)，提高頂替效率。稀釋、清洗井壁泥漿攜帶巖屑、沉砂隔離泥漿與水泥漿井壁潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)62、沖洗液的性能一般密度較低（如1.0~1.03g/cm3），并接近牛頓流體；對(duì)井壁疏松泥餅具有滲透能力，使泥餅易于沖洗剝落；具有一定的懸浮能力，防止鉆井液固相顆粒和沖蝕下來(lái)的泥餅的沉降和堆積；稀釋型沖洗液，應(yīng)能稀釋和分散鉆井液，使鉆井液在較低流速下達(dá)到紊流頂替，其臨界流速應(yīng)控制在0.5m/s以下；

7與水泥漿混合比例較低的條件下，對(duì)水泥漿的稠化時(shí)間和強(qiáng)度的影響要小；對(duì)于沖洗型，要能在流體中加入惰性固體粒子增強(qiáng)對(duì)井壁的沖刷效果；對(duì)套管不產(chǎn)生腐蝕作用。83、沖洗液配方根據(jù)鉆井液性能和井下條件，確定沖洗液的性能，配方設(shè)計(jì)中考慮應(yīng)用成本要低。在不需要加重時(shí)常規(guī)井固井中，盡量用海水或清水作前置液沖洗和稀釋井內(nèi)鉆井液（與鉆井液和水泥漿相容性好，且有助于提高紊流程度和經(jīng)濟(jì)）；加入沖洗液中的稀釋劑、分散劑或表面活性劑，要容易破壞鉆井液的膠凝結(jié)構(gòu)，有利于清洗井眼。固井常用配方：100%海/淡水+20%清洗液（PC-W21L）注：對(duì)鹽層、各類過(guò)敏性地層固井通常加入相應(yīng)的抑制材料加以控制。101、隔離液的作用

能有效驅(qū)替鉆井液，適應(yīng)塞流、低速層流或紊流驅(qū)替鉆井液；易于控制不穩(wěn)定地層的跨塌（與沖洗液比較）；與沖洗液比較，能更有效的隔離鉆井液和水泥漿，避免水泥漿的接觸污染，防止鉆井液絮凝增稠；對(duì)紊流隔離液，依靠其中的固相顆粒沖蝕井壁泥餅；對(duì)粘性隔離液，依靠其粘性產(chǎn)生平面推進(jìn)驅(qū)替鉆井液122、隔離液的性能要求（1）隔離液性能要求具有紊流沖刷作用，即不僅能以平面形式驅(qū)替鉆井液，還能產(chǎn)生高的徑向擾動(dòng)，提高對(duì)井壁泥餅和管壁的沖蝕；與鉆井液和水泥漿有良好的相容性；具有與牛頓流體接近的流體特性，其紊流的臨界流速應(yīng)較低；14對(duì)于高壓固井，前置液應(yīng)有足夠的密度；對(duì)于深井固井，前置液應(yīng)具有熱穩(wěn)定性；前置液對(duì)油氣層應(yīng)不發(fā)生或少發(fā)生損害，或者損害后容易解除；應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：前置液的固相顆粒應(yīng)盡量少地進(jìn)入地層孔隙；前置液的濾失量應(yīng)盡量小，減少地層中粘土膨脹；前置液的濾液成分應(yīng)避免與地層中的可溶性鹽類、地層水發(fā)生反應(yīng)而生成不溶性沉淀。15隔離液的密度：鉆井液密度＞隔離液密度＜水泥漿密度特別是在套管不居住的井眼內(nèi)，用粘性隔離液進(jìn)行塞流頂替時(shí)，應(yīng)使隔離液與鉆井液保持一定的密度差，切力差，充分發(fā)揮隔離液對(duì)鉆井液的浮力效應(yīng)。隔離液最簡(jiǎn)單的形式之一是清洗漿，這是一種低密度的水泥漿，但其主要缺陷是通常與鉆井液不相容。隔離液失水控制：≤150ml/30min.7MPa。低的失水量有利于防止井壁垮塌和減少地層損害。16五、相容性相容性是指前置液與水泥漿、鉆井液以不同比例接觸混合，都能形成均質(zhì)穩(wěn)定的混合物，而且不會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生與設(shè)計(jì)要求相違逆的性能變化。工程意義因前置液介于鉆井液與水泥漿之間，前置液與水泥漿的相容性、前置液與鉆井液的相容性直接關(guān)系到整個(gè)工程施工的成敗。17試驗(yàn)比例：前置液與水泥漿或泥漿的混合比例（體積比）一般為：水泥漿或鉆井液/前置液：95/5、75/25、50/50、25/75、5/95；18相容性的評(píng)價(jià)流變相容試驗(yàn)：前置液以不同比例與鉆井液、水泥漿混合，混合物的視粘度明顯降低或不變，則表明流變相容性好，如視粘度明顯升高，表明相容性差，升幅越大，相容性越差。稠化時(shí)間相容試驗(yàn)：將前置液與水泥漿按體積比5/95、25/75、50/50混合后，按API規(guī)范10進(jìn)行稠化試驗(yàn)并對(duì)比，混合樣品的稠化時(shí)間不應(yīng)低于原漿的稠化時(shí)間。20隔離液試驗(yàn)報(bào)告隔離液配制方法21相容性試驗(yàn)附表1.30g/cm3隔離液對(duì)1.90g/cm3水泥漿性能的影響混漿比，v%流變性能API失水稠化時(shí)間抗壓強(qiáng)度水泥漿：隔離液nkYPPVYP/PV100:00.84900.22824.1010.08151473121895:50.88930.40296.6720.18935404391475:250.82140.45098.1960.1326280＞300850:500