浅析深水油气井浅层固井水泥浆性能

2015-08-15吕凯大庆钻探钻井生产技术服务二公司吉林松原138000

化工管理 2015年5期

吕凯(大庆钻探钻井生产技术服务二公司,吉林松原 138000)

在温度较低的情况下，深水油气井中水泥浆的稠化时间将会延长，并且抗压强度较低，流变性能较差。因此，基于以上存在的问题，相关管理人员应依据工程项目的进展程度，以及水泥浆的性能，使钻井工程稳固的向前发展。以下是管理人员对水泥浆性能的测试，测试水泥浆的稠化时间以及抗压强度。

1 建立试验方法

在深水固井水泥浆试验过程中，主要包括以下几个方面，即稠化时间、抗压强度以及流变性测试。相比于陆地固井，深水固井存在自身的特殊性质，伴随海水深度的增加，海水的温度在逐渐降低。所以，在计算井底循环温度的过程中，不适用于 API 进行测定[1]。

1.1 测试稠化时间

现阶段，在水泥浆的可泵时间中，应当依据现场住水泥的实际需要，以使水泥浆的性能能够代替预定的层位。在影响稠化时间的众多因素中，温度对稠化时间的影响较大，如果温度能够降低2-3度，稠化时间将会延长，稠化时间的延长，会阻碍深水固井的施工进程。所以，在进行室内试验的过程中，管理人员应全面了解水泥浆能够承受的实际压力，以及所处的环境和温度，进而有效确保固井施工的安全。

1.2 测试抗压强度

在水泥浆模拟试验过程中，也会严重影响抗压强度，由于试验温度的不同，其抗压强度也会存在较大的差别，如果温度降低，抗压强度也会逐渐减弱。所以，在水泥浆抗压强度测试的过程中，管理人员应重视养护过程，使其能够真实、客观的反映水泥顶替过后的实际温度以及压力。

1.3 温度对流变性能的影响

调查显示，温度会影响水泥的流变性能，当温度降低时，水泥浆流变读数将会呈现明显的上升趋势，塑性的黏度也会逐渐增大。在表层比较疏松的地层，将会发生更多漏失现象。因此，这就要求管理人员应当依据现场的实际温度，科学、合理的设置水泥浆配方，改进和完善水泥浆的流变性能。

1.4 试验设备

从计算结果方面分析，通常情况下，深水井表层固井的循环温度应当低于10度，然而，现阶段，水泥浆的试验装备，已经不能够满足深水固井水泥浆低温试验的基本要求。因此，管理人员应不断更新设备，使用高温、高压稠化仪外接温控装置，进而有效控制深水固井的温度，确保施工的安全性、可靠性[2]。

2 深水表层固井水泥浆的性能测试

目前，管理人员已经建立了试验方法，以下管理人员将会测试深水表层固井水泥浆的性能。水泥浆的材料主要包括以下几个方面，即低温早强水泥、低密度减轻材料、空心微珠、缓凝剂、降失水剂、消泡剂等等。通过使用这些材料，配制水泥浆的密度，并且测试水泥浆的稠化时间、强度的变化状况、以及流变性和稳定性等等。

2.1 稠化时间

依据水泥浆密度、温度的不同，测试其稠化时间的不同，试验结果显示，由于温度的不同，要想改变其稠化时间，管理人员应加大缓凝剂的剂量，以满足不同现场住水泥的不同需要。

2.2 水泥浆的强度

相关管理人员已经选择不同密度的水泥浆进行测试，其中所形成的水泥石将其控制在4度左右，在养护16小时过后，测试其抗压的强度。试验结果显示，在缓凝剂剂量逐渐增加的过程中，密度不同的水泥浆形成的水泥石，在养护16小时过后，抗压强度仍旧呈现下降的趋势。因此，我们可以看出，缓凝剂量的增加，会严重影响水泥石早期的强度。

在低温条件下，为确保水泥的固定性，管理人员测试了密度不同的水泥浆在10度形成的水泥石，试验结果显示，在10度下，密度不同的水泥浆所形成的水泥石的强度，能够确保其长期性、稳定性，维护水泥浆的封闭性能。