适合煤层气井固井的低密度水泥浆体系

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• 责任者：李明^c西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室^d1977^e博士研究生 ; 齐奉忠^c中国石油集团钻井工程技术研究院固井完井研究所 ; 靳建洲 ; 于永金
• 刊名：天然气工业
• 出版年：2011
• 卷期：31^b7总213
• 关键词：煤层气 ; 固井 ; 水泥浆20^a工艺 ; 钻井液 ; 钻井液性能 ; 实验研究
• 页码：63～66
• 索书号：P450.6/125
• 图表：^c表1参11插图
• 分类号：2400
• 文摘期号：2012/03

摘要

煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别，前者的难点主要表现在:(1)低温低压下水泥浆强度发展缓慢;(2)水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞;(3)井壁稳定性差;(4)煤层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差，难以平衡压力固井;(5)煤层流体pH值呈酸性，易和水泥浆滤液反应产生沉淀污染储层。为提高煤层气井的固井质量，根据煤层气井的特点，确定了适用于煤层气井固井的低密度水泥浆体系的设计思路:(1)选择密度较低、粒径合适、抗压强度适当的减轻剂;(2)开发减轻剂和活性矿物微粉，利用其填充作用、级配调节作用和晶核作用来提高体系的力学性能;(3)选择性能良好的成膜型降失水剂和早强剂，控制水泥浆失水并提高早期强度;(4)确定合适的减轻剂、水泥、矿物微粉的加量比例和粒度分布，根据固井要求选定水固比配制水泥浆。据此开发出了水泥浆密度在1.20～1.50 g/cm³范围内可调，水泥浆失水量低，水泥浆在25～50 ℃条件下早期强度发展迅速，力学性能稳定，流动性良好，施工性能良好的低密度水泥浆体系。实验结果表明，该水泥浆体系能满足煤层气井固井的要求。