一种防油气水窜的水泥浆体系选择方法技术

本发明专利技术涉及一种油田固井防油气水窜的水泥浆体系，特别是一种防油气水窜的水泥浆体系选择方法，其特征是：（1）对于油层封固段较短、油藏埋深较浅的目的层，选用速凝早强水泥配方；（2）对于地层较复杂，层间压力异常，地层流体活跃的目的层，可采用降失水促凝水泥浆配方或降失水膨胀水泥浆或直角稠化性能的水泥浆配方或降失水膨胀早强水泥浆配方；（3）对于油层跨度大、封固段长、层间压力异常的目的层，依据压稳原理选择三凝水泥浆体系。它既防止压漏地层，又要保证压稳地层流体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田固井防油气水窜的水泥浆体系，特别是。
技术介绍
随着长庆油田开发的发展，为了进一步挖掘油田潜力，提高开发效果和采收率，都要进行调整工作，为油田调整所钻井即为调整井。调整井与油田开发初期油气层处于原始状态的基础井网相比较，存在井下压力系统复杂，邻井相互影响等多种问题，固井质量不易保证。近几年长庆地区的调整更新井越来越多，固井难度越来越大，不同地区不同井深出现的问题也不一样，井深在小于2000米以内的井，由于长期的注水开采，形成异常高压，固井时已发生井涌；井深大于2000米就出现互窜，影响固井质量。一是安塞油田为了提高原油产量，采用了注水驱油的开采方式。由于长期的注水开采，水驱油过程中油水界面运移不平衡，地层原始压力被打破，各层系之间的平衡状态发生变化，造成层间压力各异，层内压力不平衡，产生了区部的异常高压，在钻井过程中，井涌现象时有发生，给固井施工带来很多问题，严重的影响了固井质量。由于以上各方面的原因，导致安塞油田异常高压井的固井存在以下难度①先注后采，地层原始压力破坏，纵横剖面形成多压力系统，现有的水泥浆体系很难满足要求。②部分出油出水的井含有原油伴生气，水泥浆在侯凝过程中易发生气窜。③油藏埋深相对较浅，受温度和压力的影响，水泥浆凝固时间长，水窜几率高。④部分区域存在油水同层或油层底水，注水后油气水相当活跃，增大了油气水窜的几率。二是姬塬油田为长庆油田近几年来争储上产的重点区块，年钻井口数达到2000 多口。该油田原来以开发长2、长4+5、长6油层为主后，采取压裂、酸化、注水、采油等措施，各井层间地层压力不平衡，互窜严重。从08年开始，在原来油井井网上，又重新布井，重新打调整更新井，开采长8油层。该油田最大井深达到3200米，油层段从延安组到延长组最大跨度1200米，可能开采的油层多达10多层。该区块固井存在的最大问题是油层段压力异常， 多为油水同层和油层底水，地层流体异常活跃，固井时油、气(伴生气)、水窜，固井质量得不到保障。地层压力平衡系统已经遭到破坏长2、长4+5、长6油层地层油气水相当活跃；为了提高单井产量，新布井时，先布注水井后布采油井，并先期在长7、长8油层注水，由于长期注水，注水井井口压力达到20MPa以上，注水层位2008年前多在长2、长4+5、长6油层，2008年底也开始在长7、长8油层注水。更严重的是，在钻井、固井作业期间，同一井场的邻井都不停注、不停采，建设方对我们停注的要求不采纳，人为造成各层系之间的压力平衡关系发生变化，层间压力各异，层内压力不平衡，纵横剖面形成多压力系统，油气水相当活跃，水泥浆没有一段时间在静止状态下的凝结环境，增大了油气水窜的几率和固井难度，注水泥候凝过程中极易发生油水窜，严重影响油层段水泥浆的胶结质量
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既要防止压漏地层，又要保证压稳地层流体，确保在注水泥、顶替和候凝过程中，液柱压力P始终小于水泥浆孔隙中的静压力Pp +液体在孔隙中的阻力ft~f，防止水泥浆胶凝、桥堵和凝固过程中体积收缩引起失重窜槽的防油气水窜的水泥浆体系选择方法。本专利技术的目的是这样实现的，，其特征是(1)对于油层封固段较短、油藏埋深较浅的目的层，选用速凝早强水泥配方；(2)对于地层较复杂，层间压力异常，地层流体活跃的目的层，可采用降失水促凝水泥浆配方或降失水膨胀水泥浆或直角稠化性能的水泥浆配方或降失水膨胀早强水泥浆配方；(3)对于油层跨度大、封固段长、层间压力异常的目的层，依据压稳原理选择三凝水泥浆体系。速凝早强水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量锁水剂X 2%+减阻剂X 0.洲)，水灰比0. 44, 550C，25MPa，初始稠度^BC,稠化时间50Min。直角稠化性能的水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2. 5%)，水灰比 0. 44，550C，25MPa,初始稠度 22BC，稠化时间 80Min。三凝水泥浆体系配方包括领浆G级水泥70%+粉煤灰20%+微硅10%+ (占混合料总重量微硅增强剂X^)) 中浆G级+ (占水泥重量降失水剂X2%+减阻剂X0. 2%+锁水剂X0. 5%) 尾浆G级+ (占水泥重量失水剂X2. 5%)所述的降失水促凝水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2%+锁水剂X0. 5%+减阻剂X0. 2%)，水灰比0. 44，550C，25MPa，初始稠度l!3Bc，稠化时间87Min。降失水膨胀水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2%+膨胀剂X3%)， 水灰比0. 44，550C，25MPa，初始稠度MBc，稠化时间86Min。降失水膨胀早强水泥浆配方G级水泥+(占水泥重量降失水剂X 2. 5% +膨胀早强剂 X 3%)，水灰比 0. 44，450C，20MPa 初稠 22Bc，稠化 68min。附图说明下面结合实施例及实施例附图对本专利技术作进一步说明 图1降失水促凝体系稠化曲线图2降失水膨胀体系稠化曲线图； 图3直角稠化水泥浆体系稠化曲线图； 图4速凝水泥浆体系稠化曲线图； 图5膨胀早强降失水体系稠化曲线图。具体实施例方式，它按如下条件选择水泥浆体系。(1)对于油层封固段较短、油藏埋深较浅的目的层，可采用速凝早强水泥配方，在保证固井施工安全的前提下，利用其较短的稠化时间和较强的触变性，水泥浆快速注入目的层后能迅速水化凝固，形成较强的早期强度，阻止地层流体入侵。速凝早强水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量锁水剂X 2%+减阻剂X 0.洲)，水灰比0. 44, 550C，25MPa，初始稠度^BC,稠化时间50Min。(2)对于地层较复杂，层间压力异常，地层流体活跃的目的层，可采用降失水促凝水泥浆配方、降失水膨胀水泥浆、直角稠化性能的水泥浆配方、降失水膨胀早强水泥浆配方，利用其降低水泥浆失水、赋予水泥浆体高粘低稠特性、维持水泥浆体系稳定性、水泥硬化后体积膨胀以补偿水泥硬化时的体积收缩，更好的封闭微空间隙等特点，可减轻水泥浆失重带来的油气水侵危害，改善界面胶结质量，防止层间窜流的发生。直角稠化性能的水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2. 5%)，水灰比 0. 44，550C，25MPa,初始稠度 22BC，稠化时间 80Min。所述的降失水促凝水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2%+锁水剂X0. 5%+减阻剂X0. 2%)，水灰比0. 44，550C，25MPa，初始稠度l!3Bc，稠化时间87Min。降失水膨胀水泥浆配方G级水泥+ (占水泥重量降失水剂X2%+膨胀剂X3%)， 水灰比0. 44，550C，25MPa，初始稠度MBc，稠化时间86Min。降失水膨胀早强水泥浆配方G级水泥+(占水泥重量降失水剂X 2. 5% +膨胀早强剂 X 3%)，水灰比 0. 44，450C，20MPa 初稠 22Bc，稠化 68min。(3)对于油层跨度大、封固段长、层间压力异常的目的层，依据压稳原理设计三凝水泥浆体水泥浆体系。在稠化时间上设计成当油层段水泥浆已经塑态或固态，而上部水泥浆体系还没有稠化，能够继续给油层施加压力，减小水泥浆“失重”现象可能导致的地层水浸入环空。三凝水泥浆体系配方包括领浆G级水泥70%+粉煤灰20%+微硅10%+ (占混合料总重量微硅增强剂X^)) 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾芝，王大权，武美平，邢鹏举，冯旺成，冯文革，毕庆丰，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆固井公司，
类型：发明
国别省市：