固井----水泥浆失重.ppt

固井----水泥浆失重技术与发展1、水泥浆胶凝引起的失重
水泥是一种胶凝物质，它与水混合后，水泥浆在物理、化学作用下逐渐从液态转变成固态。根据前面所介绍的水泥凝结和硬化理论可知，在水泥浆水化过程中，在浆体内部形成两种不同类型的三维空间网“凝聚-结晶网”，正是由于这种网架的作用（胶凝作用），在水化水泥颗粒之间以及它们与井壁和套管之间，相互搭接起来形成了一种空间网架结构，使水泥浆柱的一部分重量悬挂在井壁和套管上，从而降低了水泥浆柱作用在下部地层的有效压力，即所谓水泥浆胶凝引起的失重。当浆柱有效压力低于地层压力，地层里的油、气，水就侵入环形空间。2、桥堵引起的失重
在注水泥过程中及水泥返至设计高度静止之后，由于水泥浆失水形成的水泥饼、钻井时井下未带出的岩屑、注水泥时高速冲蚀下的岩块以及水泥颗粒的下沉等因素，在渗透层或井径和间隙较小的井段形成堵塞（即桥堵），使得桥堵段上部浆柱压力不能继续有效地传递至桥堵段下部的地层，而下部浆柱由于体积的减小（水泥水化体积收缩和失水），桥堵前上部浆柱作用的压力就失去了一部分（或全部），此时作用在下部地层的有效静液压力就减小了，这就是桥堵引起的失重过程和实质，当作用在地层上的环空有效压力低于地层压力时，地层里的油、气、水就会侵入环形空间。
桥堵引起的失重的严重程度主要决定于水泥水化体积的减小程度和水泥浆失水的大小
水泥浆凝固过程中的四个现象水泥浆凝固过程四个现象水泥浆失重就整个水泥封固段而论,失重是分段出现的。在高压或异常高压区固井,失重问题是关系到固井成败的突出问题。这个问题必须慎重对待,妥善解决。因为高压和异常高压区,水泥封固的油气水层具有相当大的原始饱和压力,当水泥浆返到预定位置经历一定时间后,水泥浆就逐渐初凝,分段失重。当上覆泥浆、前隔离液和部分未初凝的水泥浆以及刚初凝失重的水泥浆产生的液柱压力之和大于地层压力时,油气水就不致上窜，若压力过大,使自由水进入渗透层,也可能还会发生环空液面下降。若压力小于地层原始饱和压力时,水泥浆与地层又没有足够的胶结强度,油气水就会上窜,造成封固段窜槽。这时,如果井口失控,油气水上窜就会引起泥浆外溢,甚至井喷,给油田开发带来难以弥补的损失。随着我国石油工业的迅猛发展和钻井技术的不断革新以及在国际合作的技术交流中，对水泥浆失重所引起的窜井喷井有了相应的措施：预防水泥浆在凝结过程中因失重引起的油、气、水窜的措施
1）限制水泥返高；
2）在水泥柱内采取多种凝结时间（或稠化时间）；
3）环形空间憋压候凝；
4）在注水泥前增加环空泥浆密度；
5）利用常规多级注水泥技术；
6）增加水泥浆混合水的密度；
7）使用充气水泥或非渗透水泥。
固井过程防窜防喷所谓低淳井,一般指固井时水泥浆的实际返高低于最大允许返高的井。这类井固井时,只要水泥浆的实际返高不超过最大允许返高,不必采取特殊措施,地层中的油气水也不会上窜三清楚是：一.油气水层的压力系数，二.压力最大的层位，三.井深井内泥浆的平均比重。
三准确是：一.平均井径二.最大允许返高三.前隔离液、水泥浆、后隔离液和替泥浆量。
三把关是：一.注入、返出量二.施工泵压三.关井候凝时的井口压力变化二.高返井防窜防喷一.井口加回压候凝固井二.提高上夜泥浆比重固井三.两凝水泥固井四.三凝水泥固井五.双级、三级注水泥固井六.尾管固井水泥浆体系的稳定性结论