摘要:在固井中,合理设计与使用冲洗液,可以达到清洗井壁,冲刷岩屑,可以提高水泥浆与地层胶结面胶结强度的效果。基于此,针对国内某海域现场应用的水基钻井液体系,对3种不同类型的冲洗液开展清洗效果和相容性评价实验。实验结果表明,A型冲洗液对钻井液泥饼冲洗效果最好,胶结强度最高,能够有效提高固井质量。
关键词:油田固井,水基冲洗液,清洗效果,胶结强度,固井质量
0引言
绝大多数钻井液,无论是水基还是油基钻井液,对水泥浆的性能影响较大。在固井施工中,当水泥浆与钻井液直接接触后,水泥浆受钻井液的污染,容易造成以下问题:
1)增稠,导致泵压升高,严重时发生井漏,水泥浆失返。
2)假凝或闪凝,造成“灌肠”。
3)水泥界面胶结不良,影响固井封固质量。
因此,在注入水泥浆前,先泵入前置液将水泥浆与钻井液隔离并清洗井壁和套管[1-2]。通过对不同类型冲洗液开展清洗效果和相容性评价实验,优选出清洗效果最优的A型高效水基冲洗液。
1实验仪器和实验材料
实验仪器选用油田固井常用实验仪器,如表1所示。
实验所用主要材料如表2所示。
2实验方法
2.1冲洗液的配制
根据配方计算出配制500 mL冲洗液所需的各组分的重量,先将称量好的液体组分搅拌15 s(转速为2 000 r/min),再加入预干混的固体粉末,继续搅拌20 min(转速为2 000 r/min)。
2.2泥浆滤饼的准备
滤饼制备的步骤类似水泥浆API失水实验,不同之处在于:高温高压失水仪的失水筒下部是一层60目的滤网,并在靠近失水筒内部一侧垫一层2.5英寸滤纸;实验压力和时间分别为50 psi(344.75 kPa)和10 min。
2.3清洗能力评价
将带有泥饼的滤纸从失水仪上取下来,用橡皮筋固定在旋转粘度计外筒。粘度计以200 r/s的转速下在90℃的冲洗液中冲洗10 min。
3清洗效果评价实验
水基钻井液密度为1.45 g/cm3,设计冲洗液的密度为1.50 g/cm3,加重剂选用200目和1 200目的铁矿粉。实验配方如表3所示。
按照上面的实验方法制备泥浆滤饼,并将配制的3种1.50 g/cm3的冲洗液常压养护20 min,然后进行冲洗实验。由于铁矿粉容易吸附在滤纸表面,滤饼经过10 min的冲洗实验后再放入常温的清水中冲洗1 min,尽可能地将铁矿粉冲洗掉,以便作冲洗效果对比。实验结果如图1~图3所示。
实验结果表明,3种加重冲洗液中A型清洗效果最好,B型和C型效果较差(图3-2中的滤饼由于在清水中冲洗铁矿粉而导致部分脱落)。
4现在用水基钻井液与A型冲洗液流变相容性实验
4.1现场用水基钻井液的基本性能
依据API标准测试钻井液密度、室温流变和90℃流变,实验结果如表4所示。
4.2 A型冲洗液基本性能
按照上面的方法实验方法配制500 mL冲洗液,按照API标准测定其加压密度、室温流变和90℃流变,实验结果如表5所示。
4.3现场用水基钻井液与A型冲洗液流变相容性实验
按照API标准对优选的A型冲洗液与现场用水基钻井液进行了流变相容性实验,实验结果如表6所示。
实验结果表明,混合流体的流变性能良好,95%钻井液+5%冲洗液时的R100值比水基钻井液稍高,有增稠现象,其余R100值都比泥浆低,没有增稠现象。具有较好的施工安全性。
5结论
1)A型冲洗液对某海域现场用水基钻井液清洗效果好,能有效提高顶替效率,提高水泥与地层和套管的胶结质量。
2)A型冲洗液与现场用水基钻井液混合后的R100值较低,能够保障固井施工安全。
参考文献
[1]刘崇建,黄柏宗,徐同台,等.油气井注水泥理论与应用[M].北京:石油工业出版社,2001.
[2]陈大钧,王雪敏,吴永胜,等.高密度高效冲洗液XM-1[J].钻井液与完井液,2015,32(3):70-72.
文章出自SCI论文网转载请注明出处:https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/80562.html