浅析深水油气井浅层固井水泥浆性能

2022-09-11

在温度较低的情况下, 深水油气井中水泥浆的稠化时间将会延长, 并且抗压强度较低, 流变性能较差。因此, 基于以上存在的问题, 相关管理人员应依据工程项目的进展程度, 以及水泥浆的性能, 使钻井工程稳固的向前发展。以下是管理人员对水泥浆性能的测试, 测试水泥浆的稠化时间以及抗压强度。

1 建立试验方法

在深水固井水泥浆试验过程中, 主要包括以下几个方面, 即稠化时间、抗压强度以及流变性测试。相比于陆地固井, 深水固井存在自身的特殊性质, 伴随海水深度的增加, 海水的温度在逐渐降低。所以, 在计算井底循环温度的过程中, 不适用于API进行测定[1]。

1.1 测试稠化时间

现阶段, 在水泥浆的可泵时间中, 应当依据现场住水泥的实际需要, 以使水泥浆的性能能够代替预定的层位。在影响稠化时间的众多因素中, 温度对稠化时间的影响较大, 如果温度能够降低2-3度, 稠化时间将会延长, 稠化时间的延长, 会阻碍深水固井的施工进程。所以, 在进行室内试验的过程中, 管理人员应全面了解水泥浆能够承受的实际压力, 以及所处的环境和温度, 进而有效确保固井施工的安全。

1.2 测试抗压强度

在水泥浆模拟试验过程中, 也会严重影响抗压强度, 由于试验温度的不同, 其抗压强度也会存在较大的差别, 如果温度降低, 抗压强度也会逐渐减弱。所以, 在水泥浆抗压强度测试的过程中, 管理人员应重视养护过程, 使其能够真实、客观的反映水泥顶替过后的实际温度以及压力。

1.3 温度对流变性能的影响

调查显示, 温度会影响水泥的流变性能, 当温度降低时, 水泥浆流变读数将会呈现明显的上升趋势, 塑性的黏度也会逐渐增大。在表层比较疏松的地层, 将会发生更多漏失现象。因此, 这就要求管理人员应当依据现场的实际温度, 科学、合理的设置水泥浆配方, 改进和完善水泥浆的流变性能。

1.4 试验设备

从计算结果方面分析, 通常情况下, 深水井表层固井的循环温度应当低于10度, 然而, 现阶段, 水泥浆的试验装备, 已经不能够满足深水固井水泥浆低温试验的基本要求。因此, 管理人员应不断更新设备, 使用高温、高压稠化仪外接温控装置, 进而有效控制深水固井的温度, 确保施工的安全性、可靠性[2]。

2 深水表层固井水泥浆的性能测试

目前, 管理人员已经建立了试验方法, 以下管理人员将会测试深水表层固井水泥浆的性能。水泥浆的材料主要包括以下几个方面, 即低温早强水泥、低密度减轻材料、空心微珠、缓凝剂、降失水剂、消泡剂等等。通过使用这些材料, 配制水泥浆的密度, 并且测试水泥浆的稠化时间、强度的变化状况、以及流变性和稳定性等等。

2.1 稠化时间

依据水泥浆密度、温度的不同, 测试其稠化时间的不同, 试验结果显示, 由于温度的不同, 要想改变其稠化时间, 管理人员应加大缓凝剂的剂量, 以满足不同现场住水泥的不同需要。

2.2 水泥浆的强度

相关管理人员已经选择不同密度的水泥浆进行测试, 其中所形成的水泥石将其控制在4度左右, 在养护16小时过后, 测试其抗压的强度。试验结果显示, 在缓凝剂剂量逐渐增加的过程中, 密度不同的水泥浆形成的水泥石, 在养护16小时过后, 抗压强度仍旧呈现下降的趋势。因此, 我们可以看出, 缓凝剂量的增加, 会严重影响水泥石早期的强度。

在低温条件下, 为确保水泥的固定性, 管理人员测试了密度不同的水泥浆在10度形成的水泥石, 试验结果显示, 在10度下, 密度不同的水泥浆所形成的水泥石的强度, 能够确保其长期性、稳定性, 维护水泥浆的封闭性能。

2.3 水泥浆的流变性

当温度在20度左右时, 管理人员测试了不同密度水泥浆的流变性, 试验结果显示, 当温度在20度时, 不同密度的水泥浆, 其流变性能较好。此外, 随着温度的逐渐降低, 水泥颗粒之间的粘聚力逐渐强化, 但是, 在温度较低的情况下, 水泥浆仍旧表现良好的流变性[3]。

2.4 水泥浆的静胶凝强度

试验结果显示, 深水低温水泥浆的静胶凝强度的性能较好, 并且发展的速度较快, 此种发展速度, 能够减少气体进入水泥基体的时间, 表明水泥的防窜性能较好。

3 结语

综上所述, 通过对深水油气井浅层固井水泥浆性能的试验, 我们能够看出, 水泥浆性能对深水油气井浅层固井的重要性。因此, 这就要求相关管理人员应全面、深入的了解水泥浆的性能, 把握水泥浆的稠化时间、强度以及流变性等等, 以不断加快钻井工程的的发展进程。

摘要：伴随科学技术的快速发展, 我国钻井工程的发展进程不断加快, 在钻井工程运行的过程中, 深水油气井浅层固井存在很多问题。长期以来, 管理人员也在不断改进和完善管理方式, 虽然取得一些成效, 但是仍旧存在较多问题, 尤其是水泥浆的性能。因此, 管理人员应依据水泥浆的性能, 做好深水油气井浅层固井的管理。本文主要阐述了深水油气井浅层固井水泥浆性能的测试, 进而使钻井工程朝向更好、更快的方向发展。

关键词：深水油气井,浅层固井,水泥浆,性能