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胶凝过渡态水泥浆防气窜能力评价方法

钻井液与完井液 2023年第6期40卷 793-797,805页

作者：朱海金高继超邹双王圣明李鹏晓邹建龙中国石油集团海洋工程公司渤星公司天津300451 中国石油集团油田技术服务有限公司北京100000

环空气窜是多年来困扰固井工程界的技术难题之一。以水泥浆失重理论为基础,通过分析水泥浆有效液柱压力、内部结构阻力和地层流体压力三者间关系以确定验窜时机,结合连续采集水泥浆孔隙压力变化来判别气体是否克服水泥浆内部结构阻力而... 详细信息

环空气窜是多年来困扰固井工程界的技术难题之一。以水泥浆失重理论为基础,通过分析水泥浆有效液柱压力、内部结构阻力和地层流体压力三者间关系以确定验窜时机,结合连续采集水泥浆孔隙压力变化来判别气体是否克服水泥浆内部结构阻力而发生气窜,形成了一种可以直观考察处于胶凝过渡态水泥浆的防气窜能力评价新方法,以此方法研究了不同类型水泥浆的窜流情况,结果表明:①水泥净浆几乎无法抵抗气体侵入;②引入适量的降失水剂可轻微提高水泥浆基体的防气窜能力,但效果并不明显,仅能抵抗50 psi(0.344 MPa)的气窜压力;③防气窜水泥浆体系因防气窜剂的种类和加量变化,防气窜能力表现各异,通常能够抵御气窜压力范围为100~200 psi(0.689~1.379 MPa),部分防窜材料可以通过增大其加量达到提高防气窜能力的效果,但材料受自身特性影响,存在一定的气窜抵抗能力极限。该方法操作相对简便、实用性强、重复性较好,可横向对比评价不同类型防气窜水泥浆抵抗气体侵入的能力,为防气窜水泥浆体系设计优选提供有效参考。

关键词：胶凝过渡态水泥浆失重防气窜固井

致密油藏CO驱响应性防气窜体系的制备及性能

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精细化工 2023年

作者：杜代军方泽洲章洋阳蒲万芬张辉朱建林西南石油大学石油与天然气工程学院西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室长庆化工集团有限公司

以3-二甲胺基丙胺(NNDP)和油酸为主剂，制备了具有叔胺结构的CO2响应性单体N，N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA)，将其与阴离子表面活性剂对甲苯磺酸钠(STPS)互配，构建了具有CO2响应性的蠕虫状胶束(CO2-TWMS)。通过考察CO2-TWMS与CO2... 详细信息

以3-二甲胺基丙胺(NNDP)和油酸为主剂，制备了具有叔胺结构的CO2响应性单体N，N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA)，将其与阴离子表面活性剂对甲苯磺酸钠(STPS)互配，构建了具有CO2响应性的蠕虫状胶束(CO2-TWMS)。通过考察CO2-TWMS与CO2接触前后的电导率、化学结构和微观形貌变化表征了体系的响应性，结合其表面活性变化及致密基质/裂缝双重介质CO2驱替与CO2-TWMS防气窜过程中的压力和采收率变化，揭示了CO2-TWMS防气窜性能与机制。结果表明，当n(STPS)∶n(DOAPA)=1∶1时，CO2-TWMS的黏度最大(4125 mPa·s)。CO2和N2能够刺激CO2-TWMS电导率在0.90～1.95 mS/cm之间可逆变化，诱导微观形貌在蠕虫状胶束和球形胶束间转换。此外，CO2能够将CO2-TWMS临界胶束浓度(CMC)从1.00 mmol/L降至0.25 mmol/L，最低表面张力从30.2 mN/m降至29.1 mN/m，CO2-TWMS在气液界面的吸附效率和效能增强，有利于胶束的形成。在致密基质/裂缝双重介质中，CO2诱导蠕虫状胶束形成，增大驱替过程中的压力，扩大CO2驱替波及率，采收率提高22.6%。

关键词：蠕虫状胶束 CO 响应性致密油藏防气窜油田化学品

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防气窜与腐蚀水泥浆体系研究及应用

石油化工应用 2023年第10期42卷 26-29,38页

作者：侯云翌王涛陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710075

为满足二氧化碳驱油与封存井的固井技术需求,开发了一种防气窜与防腐蚀水泥浆体系,并进行了现场应用。通过对常规水泥浆体系的防气窜效果评价,验证了应用防气窜剂的必要性,分别基于膨胀实验、静胶凝强度实验、防二氧化碳腐蚀实验,对发... 详细信息

为满足二氧化碳驱油与封存井的固井技术需求,开发了一种防气窜与防腐蚀水泥浆体系,并进行了现场应用。通过对常规水泥浆体系的防气窜效果评价,验证了应用防气窜剂的必要性,分别基于膨胀实验、静胶凝强度实验、防二氧化碳腐蚀实验,对发气膨胀型和聚合物类两种防气窜剂进行了优选,并通过其他外加剂优选,构建了水泥浆体系。结果表明,两种防气窜剂的防气窜效果均较好,但在二氧化碳腐蚀后,发气膨胀型防气窜剂配制的水泥石强度衰减率达到了57.1%,是聚合物类防气窜剂体系的7倍。构建的防气窜与腐蚀水泥浆体系强度高、稳定性强、抗气窜和腐蚀能力强,大幅提升了应用井的固井质量和后期运行安全。该项技术的研发及成功应用为同类区块井的高效固井提供了借鉴。

关键词：防气窜二氧化碳腐蚀水泥浆固井

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化学工程师 2024年第5期38卷 97-97,110页

截至2024年5月7日,长庆油田7年多来已在6个重点CCUS工程项目中累计注入CO_(2)达到52万t。长庆油田依托陕北主力油区黄3区CCUS国家示范工程,形成了适合鄂尔多斯盆地黄土塬地貌“三低”油藏CO_(2)混相驱替、防腐防气窜、不加热单管密闭集... 详细信息

截至2024年5月7日,长庆油田7年多来已在6个重点CCUS工程项目中累计注入CO_(2)达到52万t。长庆油田依托陕北主力油区黄3区CCUS国家示范工程,形成了适合鄂尔多斯盆地黄土塬地貌“三低”油藏CO_(2)混相驱替、防腐防气窜、不加热单管密闭集输、CO_(2)循环利用。

关键词：长庆油田混相驱替密闭集输防气窜循环利用黄土塬鄂尔多斯盆地工程项目

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阿姆河右岸气田油层套管防气窜固井技术

天然气工业 2013年第6期33卷 71-75页

作者：孙红伟柳世杰聂世均李兵宾国成张颖梅中国石油川庆钻探工程公司井下作业公司中国石油川庆钻探工程公司国际工程公司

阿姆河右岸气田是土库曼斯坦每年向中国供应300×108 m3天然气的重要气源地。该气田2008年之前投产的天然气井固井质量均较差,环空带压井比率高达40%。为此,针对气井带压形成的不同原因,根据不同的压力系统分别应用了微硅水泥浆体系,常... 详细信息

阿姆河右岸气田是土库曼斯坦每年向中国供应300×108 m3天然气的重要气源地。该气田2008年之前投产的天然气井固井质量均较差,环空带压井比率高达40%。为此,针对气井带压形成的不同原因,根据不同的压力系统分别应用了微硅水泥浆体系,常规G级水泥浆体系和加重水泥浆体系。在6口井开展了适合该气田特点的固井前的井筒准备、水泥浆性能控制和注水泥工艺的配套技术应用试验,通过采用多凝水泥浆柱结构、多级注水泥工艺、先悬挂后回接固井工艺及提高套管内外压差,补偿环空水泥浆失重所导致的液柱压力损失,保证固井候凝期间的压力平衡。在总结试验成果的基础上,开展了39口井的推广应用,CBL测井质量优质率达到45.27%,合格率达到77.31%,大幅度提高了该气田的固井质量,环空带压情况由2008年之前的40%下降到目前的6%,并形成了一套能有效预防该气田固井作业气窜发生的综合固井技术措施。

关键词：土库曼斯坦阿姆河右岸油层套管防气窜固井工艺水泥浆

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MTA方法防气窜固井技术在涩北气田的应用

天然气工业 2014年第4期34卷 83-89页

作者：顾军何吉标谯世均蒲继才周福张文平中国地质大学(武汉)资源学院中国石油青海油田公司钻采工艺研究院中国石油青海油田公司监督监理公司中国石油西部钻探工程公司青海钻井公司

柴达木盆地涩北气田为第四系疏松砂岩气藏,气层分布段较长,浅层气窜问题突出,尤其是固井二界面的胶结质量难以保证.为此,拟采用在油井中成功应用的泥饼仿地成凝饼（mud cake to agglomerated cake,简称MTA）方法来解决气层段固井防气窜... 详细信息

柴达木盆地涩北气田为第四系疏松砂岩气藏,气层分布段较长,浅层气窜问题突出,尤其是固井二界面的胶结质量难以保证.为此,拟采用在油井中成功应用的泥饼仿地成凝饼（mud cake to agglomerated cake,简称MTA）方法来解决气层段固井防气窜难题.该方法分为3个步骤：①分别对GM-Ⅱ型泥饼改性剂与钻井液流变性、GA-Ⅲ型凝饼形成剂与水泥浆稠化时间进行了室内评价,观察其对钻井液流变性、固井水泥浆稠化时间的影响;②钻开气层前在钻井液中缓慢加入一定量GM-Ⅱ型泥饼改性剂,并维持此比例至完井;③以GA-Ⅲ型凝饼形成剂为基础配制3 m3前置液,确保它与井壁泥饼的接触时间达到1.5～2 min.开展了6口井施工作业,生产现场固井施工一次成功率达100％,固井质量一次合格率达100％,固井一、二界面胶结质量优质率分别为95.16％～100％,80.01％～98.11％.采用MTA方法防气窜固井技术,可使固井二界面胶结强度大幅度提高6.53～23.21倍,为解决浅层气井固井质量问题提供了新的技术手段.

关键词：柴达木盆地涩北气田第四纪砂岩气藏固井 MTA方法防气窜泥饼改性剂凝饼形成剂

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浅井防气窜水泥浆体系研究与应用

天然气工业 2001年第6期21卷 60-62页

作者：杨廷隽刘绘新四川石油管理局浅气层工程公司西南石油学院

针对浅井低温防气窜特点与难点，在防气窜基本条件指导下，改进水泥桨体系，提高水泥浆在浅井条件下防气窜性能（低失水、低温早强、提高沉降稳定性、增大水泥浆对气体阻力、加强水泥环界面粘接），能有效地达到防气窜目的。文章选用四... 详细信息

针对浅井低温防气窜特点与难点，在防气窜基本条件指导下，改进水泥桨体系，提高水泥浆在浅井条件下防气窜性能（低失水、低温早强、提高沉降稳定性、增大水泥浆对气体阻力、加强水泥环界面粘接），能有效地达到防气窜目的。文章选用四川石油管理局川西北矿区常用外加剂与防气审剂配方，并考虑经济合理性，研制出浅井防气窜水泥浆体系，现场应用取得了明显的效果。

关键词：浅气层气井固井防气窜塑性水泥水泥浆体系研究

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致密气藏防气窜固井技术研究与应用

复杂油气藏 2023年第1期16卷 13-18页

作者：王鼎陈小荣杨晨中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油川庆钻探工程有限公司长庆固井公司陕西西安710018

苏里格致密气藏气层段固井质量差,难以满足新标准要求,2020年因气窜不达标井占比约15%,严重影响固井效率和后期开发。为此开发新型界面增强型隔离前置液和防气窜水泥浆,优化设计防气窜压稳固井工艺以提高防气窜能力。室内研究表明界面... 详细信息

苏里格致密气藏气层段固井质量差,难以满足新标准要求,2020年因气窜不达标井占比约15%,严重影响固井效率和后期开发。为此开发新型界面增强型隔离前置液和防气窜水泥浆,优化设计防气窜压稳固井工艺以提高防气窜能力。室内研究表明界面增强型隔离前置液可有效提高冲洗效率增强界面胶结强度;新型防气窜水泥浆从性能系数、触变性、静胶凝强度过渡时间、水泥石早期抗压强度、水泥石渗透率、水泥石膨胀率等方面有效提高防气窜能力;从注替、候凝最可能发生气窜的时刻进行精细防气窜压稳设计,确保压稳气层。现场应用于300余口井,固井施工顺利,固井质量达标井占96.5%,有效解决气窜问题。

关键词：固井防气窜界面增强冲洗效率胶结强度过渡时间压稳设计

玉门H低渗透裂缝油藏强化泡沫防气窜实验研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2019年第5期41卷 96-104页

作者：胡灵芝赵金洲魏鹏张艺文 “油气藏地质与开发工程”国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石油玉门油田分公司老君庙采油厂甘肃玉门735200 新疆大学化学与化工学院新疆乌鲁木齐830001

玉门油田贫氧空气驱油先导试验中3口采油井过早发生明显的气窜,使产液量与产油量大幅下降,影响正常生产。采用Waring Blender方法测定了矿化度8.3×10^4 mg/L、温度114℃条件下的不同配方体系的泡沫性能,确定了较优的0.2% WP4+0.3% NS... 详细信息

玉门油田贫氧空气驱油先导试验中3口采油井过早发生明显的气窜,使产液量与产油量大幅下降,影响正常生产。采用Waring Blender方法测定了矿化度8.3×10^4 mg/L、温度114℃条件下的不同配方体系的泡沫性能,确定了较优的0.2% WP4+0.3% NS强化泡沫体系配方,通过岩芯驱替实验研究了该体系的高温高压稳定性、低渗透裂缝岩芯封堵性及气驱后贫氧空气泡沫调驱提高采收率的效果。实验结果表明,强化泡沫在高压条件下稳定性明显提高;能够增加流体在基质及裂缝中流动时的阻力,具有流度控制能力,阻力因子分布在5.09~38.66;对于贫氧空气驱后采用强化泡沫调驱的岩芯,提高采收率可达16.70%~38.11%。

关键词：玉门油田裂缝储层强化泡沫调驱防气窜