水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展(孫富全)

一、水泥環(huán)完整性概念二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展三、水泥環(huán)完整性技術(shù)展望匯報(bào)內(nèi)容當(dāng)前1頁，總共71頁。采用有效的技術(shù)、管理手段降低環(huán)空水泥環(huán)密封失效風(fēng)險(xiǎn)，保持水泥環(huán)結(jié)構(gòu)、功能、時(shí)效和管理完整，保證油氣井在開采期間和廢棄后的安全。結(jié)構(gòu)：無泄露、無材料性能退化、無破壞功能：適應(yīng)開采或井下作業(yè)的壓力、溫度變化及腐蝕環(huán)境時(shí)效：水泥環(huán)始終處于可控狀態(tài)，極限載荷和極限服役環(huán)境可預(yù)測(cè)管理：建立一體化的技術(shù)檔案，完整性管理和設(shè)計(jì)依據(jù)失效分析和風(fēng)險(xiǎn)分析一、水泥環(huán)完整性概念當(dāng)前2頁，總共71頁。有利于油氣田安全、高效開發(fā)，有利于提高單井產(chǎn)量，延長(zhǎng)油氣井壽命，提高勘探開發(fā)效益水泥環(huán)完整性包括：水泥石基體完整性界面膠結(jié)完整性水泥環(huán)完整性和管柱完整性相結(jié)合，構(gòu)成油氣井壽命分析技術(shù)。一、水泥環(huán)完整性概念當(dāng)前3頁，總共71頁。二界面膠結(jié)井眼條件高溫、高壓低壓、易漏鹽巖層、鹽膏層等多壓力層系腐蝕性流體一界面膠結(jié)井筒管柱固井液體復(fù)雜地層前置液水泥漿后置液水泥石管柱完整井眼規(guī)則套管扶正長(zhǎng)封固段小間隙大環(huán)空有效頂替一、水泥環(huán)完整性概念完整充填完整性當(dāng)前4頁，總共71頁。一、水泥環(huán)完整性概念地質(zhì)力學(xué)和油藏工程分析水泥環(huán)完整性分析和模擬水泥漿體系設(shè)計(jì)注水泥工藝工具附件完整性評(píng)價(jià)技術(shù)及軟件開發(fā)防腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)及防腐蝕材料自愈合水泥技術(shù)改善水泥石力學(xué)性能技術(shù)多元共聚外加劑功能性泡沫水泥漿工具附件水平井鉆井大位移鉆井欠平衡鉆井·

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·復(fù)雜深井射孔復(fù)雜天然氣井酸化、壓裂非常規(guī)油氣注水、注氣酸性油氣藏采氣、采油儲(chǔ)氣庫(kù)熱采…………地質(zhì)、油藏因素鉆井因素固井因素開發(fā)因素工程地質(zhì)特征識(shí)別試驗(yàn)技術(shù)評(píng)價(jià)方法水泥環(huán)完整性技術(shù)水泥環(huán)完整性影響因素完整性評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)提高完整性方法鉆井工程技術(shù)需求勘探開發(fā)需求強(qiáng)化研究方向當(dāng)前5頁，總共71頁。影響水泥環(huán)完整性的因素地質(zhì)、油藏因素漏失：界面膠結(jié)不良高溫高壓：強(qiáng)度衰退、應(yīng)力損傷高孔高滲及裂縫性地層：漏失引起膠結(jié)不良酸性氣體鉆井因素井眼幾何條件和鉆井液性能差：頂替效率低、膠結(jié)質(zhì)量差固井因素水泥漿失水、穩(wěn)定性等性能不良：短期氣竄水泥漿密度不均勻、混合能不足：水泥石強(qiáng)度發(fā)展不良、水泥石應(yīng)力損傷開發(fā)因素溫度、壓力變化引起環(huán)空水力密封失效一、水泥環(huán)完整性概念當(dāng)前6頁，總共71頁。提高水泥環(huán)完整性方法地質(zhì)力學(xué)和油藏工程分析：固井設(shè)計(jì)依據(jù)水泥環(huán)完整性分析和模擬：地層、套管、水泥石力學(xué)性能指標(biāo)水泥漿體系設(shè)計(jì)水泥漿體系緊密堆積設(shè)計(jì):基體完整性的基礎(chǔ)防竄:完整性重要途徑外加劑和特種水泥:完整性重要保障注水泥工藝：施工保證工具附件：輔助水泥環(huán)完整性一、水泥環(huán)完整性概念當(dāng)前7頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展完整性技術(shù)--哈里伯頓WellLife?IIICementingServiceDiagnosticsmodelinganddesigntools（診斷模擬和設(shè)計(jì)工具）Engineeredcementsystems（工程化水泥體系）Backupdeviceforreinforcingzonalisolation（輔助工具）當(dāng)前8頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展診斷模型和設(shè)計(jì)工具Displace3D?software：三維水泥漿頂替模擬，提高頂替效率和水泥漿充填。WellLife?Analysis：有限元分析井眼條件和工程作業(yè)對(duì)水泥環(huán)的影響，提出滿足井下條件的水泥漿體系。Displace3D?simulator基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，在一次注水泥作業(yè)中分析多種流體體系當(dāng)前9頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展工程化水泥體系LifeCem?增加自愈合功能。LifeSeal?含泡沫。ElastiCem?cement：包括特殊的彈性材料和纖維降低脆性，提高彈性和韌性。ElastiSeal?：含泡沫。普通水泥載荷嚴(yán)重破壞ElastiCem?

水泥彈性承受載荷LifeCemcement接觸碳?xì)浠衔锪黧w前接觸流體后膨脹的LifeCemcement水泥石當(dāng)前10頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展輔助工具CementAssurance?tool：關(guān)鍵部位關(guān)鍵輔助阻隔The

CementAssurance?封隔器（固井保障工具）當(dāng)前11頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展完整性技術(shù)--哈里伯頓Pre-jobEvaluation（作業(yè)前評(píng)價(jià)）用OptiCem?

CementJobDesignandSimulationSystem軟件，結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試，提供解決方案，滿足長(zhǎng)期開發(fā)要求FieldOperations（現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)）自動(dòng)控制混合、泵送和注射過程，泡沫穩(wěn)定Post-jobFollowUp（作業(yè)后跟蹤）ZoneSeal?IsolationProcess—針對(duì)泡沫低密度4500PSI>9000PSI常規(guī)水泥I泡沫水泥I當(dāng)前12頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展完整性技術(shù)--哈里伯頓iCemSMService—完整性功能最強(qiáng)大的工程設(shè)計(jì)軟件OptiCem?Software固井作業(yè)模擬有限元分析Displace3D?Simulator計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)三位頂替模擬WellLife?ExpressService水泥環(huán)應(yīng)力有限元分析DataAcquisition現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控當(dāng)前13頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展完整性技術(shù)---斯倫貝謝CementSheathIntegritySuite

Systemselection（體系選擇）CemSTRESSsoftware分析確定常規(guī)或特殊水泥漿體系。Engineereddesign（工程化設(shè)計(jì)）針對(duì)井況，通過CemSTRESS分析，設(shè)計(jì)水泥體系。FUTURSelf-HealingCementSystemFlexSTONEadvancedflexiblecementCemNETFiberCementSlurryoptimization(水泥漿優(yōu)化)當(dāng)前14頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展氣竄風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)用氣竄因子FlowPotentialFactor(FPF)預(yù)測(cè)氣竄趨勢(shì)，對(duì)癥防竄氣竄嚴(yán)重性三種水平及對(duì)策水泥漿輕度氣竄Halad?familyoffluidlossadditivesDensifiedCementslurries中度氣竄Latex2000?cementadditiveLatex3000?cementadditiveGasStop?cementadditiveThixotropiccements重度氣竄SuperCBL?cementadditiveFoamcement防氣竄技術(shù)---哈里伯頓當(dāng)前15頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展GasMigrationControlEngineeringSuite

用GasMigrationAdvisor軟件評(píng)價(jià)氣竄風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)氣竄風(fēng)險(xiǎn)和井眼溫度，推薦解決方案。防氣竄技術(shù)---斯倫貝謝當(dāng)前16頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前17頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展CO2CementingSystemsCorrosaCemNPcementCorrosaSealcement防腐蝕技術(shù)---哈里伯頓CorrosaCemCO2cementCorrosaSeal?CO2cementElastiCem?CO2cementElastiSeal?CO2cementLifeCem?CO2cementLifeSeal?CO2cementBHST:104°C(220°F)；圍壓:2,000psi；初始流速:~3.4std.ccN2/min；最終流速:沒檢測(cè)到；停止流動(dòng)時(shí)間:~6min當(dāng)前18頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展EverCRETECO2-resistantcement：基于緊密堆積設(shè)計(jì)，很強(qiáng)的抗CO2腐蝕能力，用于CO2的捕集、儲(chǔ)存和含CO2油氣藏開發(fā)防腐蝕技術(shù)---斯倫貝謝28MPa，90℃當(dāng)前19頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展LostCirculationTreatment：鉆井期間降低漏失風(fēng)險(xiǎn)

Lossealpill：特殊加工的纖維和固相混合物，通過裂縫橋接和形成非滲透網(wǎng)結(jié)構(gòu)阻止泥漿漏失，提高承壓能力防漏技術(shù)---斯倫貝謝當(dāng)前20頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展LostCirculationTreatmentFluid漏失區(qū)域精確堵漏InstanSealpill：?jiǎn)我涣黧w，通過鉆頭噴嘴的剪切，井下快速形成高粘膠體，成膠時(shí)間通過添加劑濃度和優(yōu)化泵速進(jìn)行控制。

可精確控制凝結(jié)時(shí)間鉆井液漏失對(duì)比當(dāng)前21頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展FiberCementAdditive:固井防漏、保證返高CemNETcement:纖維惰性，具有優(yōu)化尺寸，在水泥漿形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，防止漏失當(dāng)前22頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展FracSeal?cement：低密度泡沫水泥，較高的粘度和膨脹力，有助于清潔井眼和頂替，結(jié)合防漏材料，橋接防漏FracCemcements：非泡沫體系防漏技術(shù)---哈里伯頓當(dāng)前23頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展iCemSMService–Three-DimensionalDisplacement

Simulator頂替技術(shù)---哈里伯頓全三維頂替模擬，動(dòng)態(tài)模擬泥漿頂替和固井過程中井眼流體的頂替現(xiàn)象

流體界面全井深流體隨時(shí)間頂替情況確定隔離液的用量以防止水泥漿污染當(dāng)前24頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前25頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展

WELLCLEANIIengineeringsolution產(chǎn)品MUDPUSH*II隔離液化學(xué)沖洗液--適用于水基泥漿：CW7，CW100--適用于油基泥漿：CW8--環(huán)境友好型：CW8-ES軟件CemCADEWELLCLEANIIsimulator

頂替技術(shù)---斯倫貝謝當(dāng)前26頁，總共71頁。--扶正器計(jì)算--頂替參數(shù)計(jì)算--泥漿循環(huán)/下套管CemCade二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展--預(yù)測(cè)CBL測(cè)井結(jié)果當(dāng)前27頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展CemCade當(dāng)前28頁，總共71頁。WELLCLEANIIsimulator--模擬泥漿頂替效率--可視化頂替過程二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前29頁，總共71頁。WELLCLEANIIsimulator二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前30頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展裝備與工具—斯倫貝謝機(jī)械除泡器--不使用化學(xué)消泡劑--適用于環(huán)保敏感區(qū)域--提高混配效率--改善水泥漿質(zhì)量和流變性當(dāng)前31頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展裝備與工具—斯倫貝謝SFM-C過程控制系統(tǒng)通過確定和控制體系固/液比來實(shí)時(shí)控制水泥漿的密度，尤其適用低密度/超低密度水泥漿體系。當(dāng)前32頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展裝備與工具—哈里伯頓CementAssurance?Tool系統(tǒng)CementAssurance?Tool

系統(tǒng)遇油氣或水，吸收液體自身體積膨脹，對(duì)環(huán)空進(jìn)行密封。當(dāng)前33頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展裝備與工具—TAM公司遇油/水膨脹封隔器使用壽命為18~19年井下溫度變化、干氣和伴生氣不影響其封隔性能當(dāng)前34頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展渤星公司水泥環(huán)完整性技術(shù)當(dāng)前35頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展渤星公司水泥環(huán)完整性技術(shù)進(jìn)展理論應(yīng)用評(píng)價(jià)與分析技術(shù)外加劑與特種水泥當(dāng)前36頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展理論應(yīng)用水泥漿體系緊密堆積設(shè)計(jì)有效層流頂替和壁面剪應(yīng)力固井技術(shù)當(dāng)前37頁，總共71頁。水泥漿體系緊密堆積設(shè)計(jì)高壓和低壓地層，解決水泥漿施工性能（密度、流變性等）和水泥漿封固綜合性能（強(qiáng)度、滲透率等）之間的矛盾，保證水泥石本身的完整性。利用合理的物料顆粒級(jí)配，提高干混材料堆積體積（PVF），考慮礦物材料之間的物理化學(xué)作用；形成更加致密的水泥石。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前38頁，總共71頁。吳中偉院士的分類法，水泥石中孔結(jié)構(gòu)按照有害程度分為無害孔級(jí)(＜20nm)，少害孔級(jí)(20~50nm)，有害孔級(jí)（50~200nm），多害孔級(jí)(＞200nm)，緊密堆積設(shè)計(jì)的高強(qiáng)混凝土中有害孔的量大幅度下降，水泥石綜合性能提高。水泥石孔徑分布圖（養(yǎng)護(hù)3d）水泥石孔徑分布圖（養(yǎng)護(hù)28d）水泥漿體系緊密堆積設(shè)計(jì)二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前39頁，總共71頁。高性能低密度水泥漿0.9g/cm3，80℃應(yīng)用新型減輕材料，密度0.38-0.6g/cm3，耐壓達(dá)124MPa；水泥漿體系緊密堆積設(shè)計(jì)，水泥石密度低，強(qiáng)度高，目前最低可至0.85g/cm3，24h強(qiáng)度大于12MPa；水泥石致密，滲透率低，具有良好的抗腐蝕性能。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前40頁，總共71頁。高性能高密度水泥漿緊密堆積設(shè)計(jì)采用多種加重材料室內(nèi)設(shè)計(jì)最高密度：3.30g/cm3適用最高溫度：190℃現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最高密度：2.50g/cm3

水泥漿流動(dòng)度：21~24cm水泥漿初始稠度：≤30Bc抗壓強(qiáng)度：≥10MPa密度g/cm3轉(zhuǎn)速30020010063流變指數(shù)3.32461751061612n=0.77K=1.06Pa.Sn3.0225160961410n=0.78K=0.86Pa.Sn3.3g/cm3水泥漿稠化曲線水泥漿流變性能二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前41頁，總共71頁。

有效層流頂替和壁面剪應(yīng)力固井技術(shù)有效層流是對(duì)環(huán)空水力學(xué)研究、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐數(shù)據(jù)的集成創(chuàng)新，是一種無法實(shí)現(xiàn)紊流頂替時(shí)的替代選擇層流流態(tài)下實(shí)現(xiàn)有效的頂替需要同時(shí)滿足4個(gè)基本準(zhǔn)則頂替液的密度至少大于被頂替液10%頂替液的摩阻梯度至少大于被頂替液20%頂替液在環(huán)空窄邊的壁面剪應(yīng)力大于被頂替液屈服值替液在環(huán)空寬邊的流速不大于被頂替液在環(huán)空窄邊的流速二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前42頁，總共71頁。清除附著在井壁上的“虛泥餅”必需一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這個(gè)力主要是環(huán)空流動(dòng)的壁面剪應(yīng)力井壁穩(wěn)定條件下，為提高固井質(zhì)量，建議壁面剪應(yīng)力達(dá)到15Pa二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展

有效層流頂替和壁面剪應(yīng)力固井技術(shù)當(dāng)前43頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展水泥環(huán)完整性分析技術(shù)可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)固井工藝的竄流試驗(yàn)方法CO2腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)價(jià)與分析技術(shù)當(dāng)前44頁，總共71頁。利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)獲得地層參數(shù)信息根據(jù)井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建立套管-水泥環(huán)-地層幾何模型--第一界面剪應(yīng)力分析模型

---水泥環(huán)平面應(yīng)變分析模型水泥環(huán)完整性分析技術(shù)通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析管柱試壓對(duì)水泥環(huán)水力膠結(jié)的影響--第一界面滑脫范圍，提出減少滑脫影響的工藝技術(shù)--分析水泥環(huán)平面應(yīng)力狀態(tài)，提出減緩平面破壞的工藝技術(shù)，或水泥石最低力學(xué)性能要求以指導(dǎo)水泥漿設(shè)計(jì)套管-水泥環(huán)-地層系統(tǒng)平面應(yīng)變力學(xué)模型二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前45頁，總共71頁。分析舉例--龍崗11井膠結(jié)測(cè)井顯示20MPa試壓后，從井口到井深約800m處套管和水泥環(huán)界面出現(xiàn)滑脫。與模擬計(jì)算結(jié)果基本一致--平面模型的結(jié)論與工程經(jīng)驗(yàn)和工程地質(zhì)理論吻合試壓前試壓后計(jì)算結(jié)果第一界面受力分析簡(jiǎn)化力學(xué)模型二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前46頁，總共71頁。規(guī)范了環(huán)空液柱壓力變化測(cè)試方法建立了環(huán)空水泥漿氣竄評(píng)價(jià)新方法

可評(píng)價(jià)不同水泥漿體系防氣竄能力可結(jié)合實(shí)際井眼參數(shù)進(jìn)行氣竄評(píng)價(jià)SPE131052,2010ANewMethodtoEvaluatetheGasMigrationforCementSlurries可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)固井工藝的竄流試驗(yàn)方法二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前47頁，總共71頁。通過對(duì)腐蝕研究方法的文獻(xiàn)分析進(jìn)一步完善了水泥石腐蝕評(píng)價(jià)方法先成型后腐蝕以抗壓強(qiáng)度、腐蝕深度、滲透率、微觀分析作為評(píng)價(jià)參數(shù)研制了高溫高壓水泥石腐蝕儀器CO2腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)高溫高壓腐蝕養(yǎng)護(hù)儀腐蝕儀特點(diǎn)：使用溫度：175℃腐蝕氣體壓力：20MPa加壓方式：增壓泵可以采用混合氣體加壓養(yǎng)護(hù)可進(jìn)行高溫高壓腐蝕性能實(shí)驗(yàn)二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前48頁，總共71頁。二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展新型抗鹽降失水劑耐鹽膠乳水泥漿體系高溫大溫差固井水泥漿體系防漏外加劑體系抗CO2腐蝕水泥漿體系稠油熱采水泥漿體系自修復(fù)水泥漿技術(shù)前置液技術(shù)外加劑與特種水泥當(dāng)前49頁，總共71頁。BXF-200L系列降失水劑：

-抗鹽最高到飽和，抗溫最高到190℃

-已在國(guó)內(nèi)外油氣田普遍使用，有效地解決了鹽層固井難題50℃,18%NaCl新型抗鹽降失水劑二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前50頁，總共71頁。耐鹽膠乳水泥漿體系二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展良好的控制失水能力與防漏能力良好的防氣竄性能具有耐腐蝕性能，延長(zhǎng)油井壽命減小水泥環(huán)體積收縮，改善水泥環(huán)與套管、地層間的膠結(jié)水泥石韌性性能好，降低射孔時(shí)水泥環(huán)的破裂度水泥漿分散性、穩(wěn)定性好，流變性優(yōu)越當(dāng)前51頁，總共71頁。耐鹽膠乳水泥漿體系膠乳熱失重海水70℃15%鹽水，120℃耐15%BWOW氯化鈉溶液可用海水直接配漿低失水觸變小250℃二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前52頁，總共71頁。耐鹽膠乳水泥漿體系二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展降失水劑BXF-200L加量與API失水關(guān)系曲線（15%BWOCNaC，17%BWOC膠乳，90℃）API失水：10mL耐鹽膠乳水泥漿體系的竄流試驗(yàn)（80℃，SY/T5504.5-2010標(biāo)準(zhǔn)）無竄流發(fā)生當(dāng)前53頁，總共71頁。高溫大溫差緩凝劑BCR-220L:使用溫度可達(dá)150℃BCR-260L:使用溫度可達(dá)180℃高溫大溫差固井水泥漿體系緩凝劑的研制應(yīng)用了分子設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)50℃高溫大溫差條件下，水泥面48h抗壓強(qiáng)度大于3.5MPa。

二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前54頁，總共71頁。BCE-200S防漏外加劑體系

BCE-200S由纖維及適量助劑組成

BCE-200S在水中均勻分散漏失量隨時(shí)間變化關(guān)系常規(guī)密度水泥漿承壓能力可高達(dá)7.0MPa以上（指1mm孔隙板堵漏）二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前55頁，總共71頁?？垢g材料BCE-750S水泥石具有良好的抗腐蝕能力井底溫度小于150℃時(shí)，BCE-750S抗腐蝕水泥完全可用于含CO2井的固井施工BCE-750S抗腐蝕水泥可用于更高溫度的施工。但對(duì)于含CO2的天然氣井來說，最終的抗腐蝕能力依賴于環(huán)空水力膠結(jié)抗CO2腐蝕水泥漿體系—BCE-750S二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前56頁，總共71頁。100℃、5MPaCO2分壓下腐蝕一周后照片（左圖為合成水泥石，右圖為Portland水泥石，無色酚酞為指示劑）合成水泥的堿性材料含量極低，不易被CO2腐蝕

二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展抗CO2腐蝕水泥漿體系—非Portland基合成水泥當(dāng)前57頁，總共71頁。水泥石的在100℃、5MPaCO2分壓下腐蝕7天的熱失重曲線碳酸鈣熱分解溫度為600-770℃，因此可以通過研究在該溫度范圍內(nèi)的失重量來表征水泥石的腐蝕程度失重量G級(jí)：16.54%A：2.54%B：2.69%C：0.14%合成水泥抗CO2腐蝕能力很強(qiáng)

二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展抗CO2腐蝕水泥漿體系—非Portland基合成水泥當(dāng)前58頁，總共71頁。稠油熱采水泥漿體系試驗(yàn)條件(常規(guī)密度）抗壓強(qiáng)度，MPa50℃*48h+315℃*2d24.850℃*48h+315℃*7d31.850℃*48h+315℃*14d3350℃*48h+315℃*28d32雙密度（高強(qiáng)低密度水泥漿+常規(guī)密度水泥漿）水泥漿方案，防漏緊密堆積設(shè)計(jì)提高低密度水泥漿綜合性能高純硅粉調(diào)整鈣硅比，低密度水泥石耐溫達(dá)240℃，30天強(qiáng)度30MPa常規(guī)水泥石耐溫達(dá)315℃，強(qiáng)度穩(wěn)定不衰退，低密度水泥石和常規(guī)密度水泥石相媲美1.4g/cm3，50℃

1.4g/cm3，167℃，28d二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前59頁，總共71頁。修復(fù)劑具有“核殼”型微膠囊結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼有膨脹和粘合雙重功效。根據(jù)井下環(huán)境不同，激發(fā)修復(fù)劑膨脹和粘合功效中一種或兩種同時(shí)發(fā)揮作用。修復(fù)劑對(duì)斷裂水泥石具有修復(fù)能力。修復(fù)劑對(duì)水泥漿施工性能無影響。自修復(fù)水泥漿技術(shù)二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展當(dāng)前60頁，總共71頁。修復(fù)后的水泥石水泥漿配方：嘉華G級(jí)水泥100+降失水劑BXF-200L5+修復(fù)劑10+淡水43.4被壓斷的水泥石經(jīng)高溫養(yǎng)護(hù)后可以重新恢復(fù)成完整的水泥石！二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展自修復(fù)水泥漿技術(shù)當(dāng)前61頁，總共71頁。BCS隔離液技術(shù)主要性能核心產(chǎn)品懸浮劑

BCS-020S,BCS-030S,BCS-040S稀釋劑

BCS-031S,BCS-021L加重劑BCW-500S,BCW-600S,BCW-700S使用溫度：20~140℃BCS系列隔離液有很好的抗鹽性隔離液能夠防止泥漿與水泥漿混漿，且能有效地驅(qū)替泥漿隔離液適用各種水質(zhì)配制隔離液最高密度可達(dá)2.50g/cm3

二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展前置液技術(shù)當(dāng)前62頁，總共71頁。BCS沖洗液技術(shù)BCS系列沖洗液具有較強(qiáng)的滲透作用能夠快速地滲入并清除井壁上的虛泥餅和沖洗套管壁上附著的泥漿，同時(shí)可以提高水泥漿與接觸界面的膠結(jié)能力；BCS系列沖洗液與常規(guī)鉆井液有很好的相容性主要性能有效溫度：20~90℃

推薦摻量：水基泥漿下2%~5%；油基泥漿下5%~15%，沖洗效率可達(dá)到90%以上屬于牛頓流體與常規(guī)鉆井液體系有很好的相容性二、水泥環(huán)完整性研究進(jìn)展前置液技術(shù)當(dāng)前63頁，總共71頁。協(xié)調(diào)、整體考慮是解決問題的關(guān)鍵理論分析、材料和工具應(yīng)用、工藝配套及管理四位一體提高、預(yù)防和自修復(fù)相結(jié)合，主要方法和輔助方法相結(jié)合水泥環(huán)完整性成果為理論模型、分析軟件、改性材料體系、工具、配套工藝規(guī)范以及由此而形成的整體解決方案缺乏理論模型、分析軟件和功能材料體系，完整性整體解決方面需加強(qiáng)！三、水泥環(huán)完整性技術(shù)展望當(dāng)前64頁，總共71頁。水泥環(huán)完整性評(píng)價(jià)技術(shù)及軟件開發(fā)研究目標(biāo)：建立完善多場(chǎng)耦合的水泥環(huán)失效機(jī)理，精確計(jì)算井下水泥環(huán)應(yīng)力狀態(tài)及破壞形式，提出防止水泥環(huán)破壞技術(shù)對(duì)策，確保水泥環(huán)長(zhǎng)期封隔性能目前研究現(xiàn)狀采用模型主要對(duì)策實(shí)用技術(shù)代表公司國(guó)內(nèi)不成熟平面模型采用適應(yīng)地質(zhì)工程條件的水泥漿及工藝技術(shù)LifeCem分析技術(shù)哈里伯頓斯侖貝謝