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創新研發泡沫水泥漿固井技術

楊 敏 張 雙

3月4日,從西南項目部傳來消息,焦頁3-6HF、焦頁143-1HF井使用泡沫水泥漿固井技術固井一次成功,且固井質量為優質。

“焦頁3-6HF、 焦頁143-1HF井可謂老大難,因其地層承壓低等複雜因素,鑽井過程中持續發生的失返性漏失等故障一直困擾着鑽完井施工。”中原水能工程鑽井二公司西南項目部經理毛世發介紹。

泡沫水泥漿因其強度高、保溫且環保等特性,在建築行業廣泛應用多年,那麼,能否将其應用到固井領域?中原水能工程将目光瞄向泡沫水泥漿固井技術。泡沫水泥漿固井技術是在水泥漿中充入大量低碳環保的氮氣作為減重介質,同時優選發泡劑、穩泡劑等,并研制高能混合器,使氮氣形成的泡沫均勻分布在水泥漿中,如此一來,泡沫水泥漿的穩定性和強度得到保證。

“氮氣的注入量可根據井下工況作出調整,直至水泥漿密度接近或略低于鑽井液密度,達到頂替效率的最高值。”中原水能工程固井公司科研管理專家馬小龍介紹。令人驚喜的是,泡沫水泥漿比常規水泥漿強度高,有助于固井質量的提高,且因泡沫隔熱能力強,得以有效保持水氣開采過程中氣液的溫度,降低鹽析率,提高水氣井開采效率。

“然而,研發之初也曾卡殼——泡沫水泥漿一遇熱,内部的氮氣就會揮發至空氣中,評價結果差異性很大。”馬小龍說。嘗試多種解決途徑無果後,攻關小組決定研制密封性、耐壓性均極高的泡沫水泥漿評價裝置。

“裝置研制出來後,耐壓性、密封性均達标,但因裝置内部使用了大量水泥作為基礎材料,導緻每使用一次,其閥門驅動裝置就被損壞一次。”攻關小組成員李志民說。經過一次次技術更新,在不改變現有結構的基礎上,他們在閥門後端又安裝了一個注滿膠液的閥門,使得本體閥門開啟後不會被水泥固定,而新連接的閥門因有膠液隔離,使用時不受影響。

焦頁85-S2HF井是涪陵頁岩氣发动開發公司部署在焦石壩工區的一口水平開發井,固井施工一度因井漏停滞不前。使用泡沫水泥漿固井技術後,該井實現井筒環空帶壓率為0,電測解釋泡沫水泥漿和高密度水泥漿聲幅值均小于5%(低于10%則固井質量屬于優質),為同類型井提供了優質高效的固井方案。

信息來源:6766平台報
2022-03-10
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