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致密砂岩水平井固井水泥浆体系研究及应用
一、研究背景
致密砂岩属于一种特殊类型的沉积岩，具有堆积物密度高、孔隙度小的特点。因此，发现这种地层石油储集并非易事，而利用水平井固井技术，不仅能够提高油藏开采效率，还能有效解决该地层开发难度大的问题。同时，水泥浆是水平井固井的关键工艺之一，其配比和组成对固井效果具有直接影响。本文主要研究致密砂岩水平井固井水泥浆体系的组成和性能。
二、优化水平井水泥浆配比
在致密砂岩水平井固井过程中，水泥浆的配比需要考虑多种因素，包括固井深度、孔隙度大小、环境温度、岩性等。为了提高水平井固井的质量，需要进行精细的优化。
1、水泥浆配比成分的选择和优化。
在水泥浆的组成中，需要明确选取适当的水泥非常重要。一方面，选用不同的水泥可以达到不同的强度和黏度，另一方面，水泥的成分和质量直接影响固井效果。
对于致密砂岩而言，其固井质量直接关系到孔隙度大小和地应力的变化。为此我们需要选用相对较小的粒度水泥，这样可减少水泥浆中的孔隙度和黏度。同时我们还可以在选择水泥成分时控制硅酸盐含量，以确保产生可靠的反应，并防止水泥由于以下原因失效：
a)环境温度太低，导致水泥凝结缓慢。
b)太多的钙硅酸盐，会产生过量的硬化热，导致水泥破裂。
c)水泥中的缺陷导致混凝土硬化不佳。
2、水泥浆含量的优化
在配制水平井固井水泥浆体系时，水泥的含量指的是水泥总量占水泥浆总重量的百分比。对于致密砂岩，水泥浆的含量需要根据砂岩的堆积密度、孔隙度大小、地质应力等因素进行调整。如果选用太稠的水泥浆，将会导致固井质量差，反之，选用太稀的水泥浆，将会导致固井体系的稳定性差。
因此，在配制水泥浆体系时，应参考试验数据，进行精细优化。
三、水泥浆用量精确控制
在控制水泥浆含量的基础上，还需要对水泥浆用量进行精确控制，以确保固井质量。对于不同的水泥浆体系，取样、测试和计算的方法也会不同。一般来说，水泥浆用量应在正常范围内进行调整，并保持稳定不变，特别是在微量化、大比例或即将停井的情况下，更需要精确控制。
四、水泥浆体系的性能测试
为了确保固井质量，需要对水泥浆体系的性能进行测试。包括以下几个方面：
1、测量水泥浆的密度和黏度
密度和黏度是影响水泥浆性能的重要参数。测量时，应将密度和黏度值与预设的标准值进行比较，并进行调整。若测量结果与标准值有差异，应及时调整并重新测试。
2、压裂试验
满足固井质量要求的水泥浆应具有一定的抗压性能。因此，需要进行压裂试验以测定水泥浆的强度。
5、固井效果的判断
固井后，需要对固井效果进行综合评估，以确保固井质量和安全性。判断固井效果的方法有很多种，如下：
1、通过测量管柱的流量，判断水泥浆在管柱内的流动性能。
2、通过测量孔隙度和孔径，判断水泥浆在地层内的渗流性
3、实地调查、检查和分析固井质量，包括水泥漏、固井压力、固井强度等。
注：致密砂岩水平井固井水泥浆体系的研究和应用是一个复杂的过程，需要特别注意实际情况和安全性，只有经过充分检验和验证，方可进行应用。