固井水泥设计理念分析课件.ppt

1、一、油井水泥外加剂及其应用二、注水泥设计的基本概念三、水泥浆性能参数与固井作业的关系四、固井设计的影响因素油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用改变颗粒级配，表面电化学特性，增大比改变颗粒级配，表面电化学特性，增大比表，极性结合，引力变斥力，电位差表，极性结合，引力变斥力，电位差油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水

2、泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用工程院工程院油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用新疆局新疆局西南院西南院华北局华北局胜利局胜利局长庆局长庆局油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用四川局四川局大庆局大庆局研究院研究院油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用油井水泥外加剂及其应用EEE总分联水泥浆设计的系统工程概念水泥浆设计的系统工程概念独立控独立控制方式制方式很难保很难保证固井证固井质量质量例例A：与表层套管注水泥质量有关的补救费用（美：与表层套管注水泥质量有关的补救费用（美.海洋）海洋）例例B：补救作业成本与基本注水泥作业费用关系（同上）：补救作业

3、成本与基本注水泥作业费用关系（同上）油藏特性要求：油藏特性要求：地质条件限制：地质条件限制：岩性、埋深、井温、地层压力一孔隙压力，漏失压力，坍塌岩性、埋深、井温、地层压力一孔隙压力，漏失压力，坍塌压力，地层油、气、水的腐蚀性介质类型，钻井液条件，主要体压力，地层油、气、水的腐蚀性介质类型，钻井液条件，主要体现在体系选型，结构和设计条件现在体系选型，结构和设计条件工艺条件可行性：工艺条件可行性：成本限制：成本限制：地区矿业开采法规：地区矿业开采法规：主要是对地下水资源保护和海洋环保的要求主要是对地下水资源保护和海洋环保的要求旧标准（旧标准（GB-206-78）：）：新标准（新标准（GB-1023

4、8-88）：）：新标准（新标准（GB-10238-88）：）：注水泥设计内容：注水泥设计内容：注水泥设计依据：注水泥设计依据：注水泥设计要求：注水泥设计要求：Vgdsws292()析水析水要求要求满足满足不满不满足足固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素总体框架总体框架：固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素充填（表层、技术）层间隔绝（产层）目的与要求 复杂事故处理（堵漏、侧钻、回填）补救（封窜、补高）返高、保护密封、防窜、防腐、热稳风险性、经济性套管完整性、修井作业单层与合 层固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素井眼条件压力温度泥浆性能致密性失水、完整性诱裂流体特性腐蚀、

5、敏感性储层保护孔隙压力防窜、漏失压力防漏地应力特征防止套管变形静止温度热稳定性、循环温度安全可泵段长温差候凝时间与强度岩性井深安全窗口、水泥浆密度、浆柱结构再处理能力与顶替要求井壁稳定性密度与失水控制范围井底净化流变性可调范围固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素F井深与井温决定水泥选型（级别、特性）F岩性与压力决定体系特征要求（密度、外掺料选择）F决定设计实验参数（压力与温度）F决定水泥浆性能要求固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素体系基材选择高密度防漏特殊要求矿渣、膨润土、硅藻土、硬沥青珍珠岩、微硅、微珠重晶石、赤铁矿、钛铁矿方铅矿

6、、重质盐塞璐珞、柴油般土石膏、纤维酸溶热稳防腐防窜油层保护低密度触变石灰硅石树脂材料气密材料暂堵材料固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素F各种外掺料配成不同体系F各种体系中外掺料有最佳配比要求F外掺料合理搭配可提供最优性能F合理使用外掺料可降低成本F外掺料物化性能与外加剂使用密切相关F外掺料理化性能需严格控制固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素浆柱结构浆柱结构泵压排量泵压排量注替顺序注替顺序安全作业时间安全作业时间顶替流态要求顶替流态要求防污隔离控制防污隔离控制压力平衡控制压力平衡控制固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素配方设计需水、重量比、稳定性与收缩强度可控范围减阻

7、、调凝、降失水BHST、BHCT、BHP WOC外掺料配比外加剂选择合理实验条件合理性能指标施工可行性及设备要求密度、自由水、流变性、滤失量、稠化时间、抗压强度湿法、干法、混配能力密度可控性固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素F外掺料对凝固水泥石特性影响（强度、致密性、均匀性）外掺料对凝固水泥石特性影响（强度、致密性、均匀性）F外掺料对外加剂吸附降效影响外掺料对外加剂吸附降效影响F 减轻料漂浮、增密影响，加重料沉降影响（减轻料漂浮、增密影响，加重料沉降影响（密度波动引起可密度波动引起可 泵时间变化）泵时间变化）F外加剂协调性与化学配伍性外加剂协调性与化学配伍性F凝固水泥特性（段顶与段底

8、强度）凝固水泥特性（段顶与段底强度）F混配混配 对水泥浆可泵能力、密度波动响应，可空波动能力影响对水泥浆可泵能力、密度波动响应，可空波动能力影响固井水泥浆设计影响因素固井水泥浆设计影响因素湿混均化能力批混干混连续车组能力供水储存罐群F注替计划是作业指南注替计划是作业指南F设计参数是施工依据设计参数是施工依据F设备配置是计划实施保证设备配置是计划实施保证F监控手段是反馈信息和改进设计的依据监控手段是反馈信息和改进设计的依据密度压力车组配置井场容量排量累计量再循环操作者对注水泥作业的需求注水泥作业质量问题原因识别与反馈信息设计与制造研究技术支持专业化标准材料发展相关研究反馈信息材料供应者操作人员技能训练设备维护及可靠性评估支持要求系统外部输入材料与设备卖方操作者钻井液/流体管理专业知识注水泥设计作业过程准备 作业 评价部分 部分 部分材料 人员 设备系统内部输入信任曲线信任曲线初级合作初级合作良好合作良好合作中等合作中等合作信信 任任 度度经营者：油公司生产者：钻井人员作业者：固井服务公司作业成功率