“三高”气田固井水泥体系探究
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摘要：
从现状看，三高气田平日的开发还没能成熟；初始勘测之中很易带来事故，造成各类损失。三高状态之下的固井难题偏多，硫化氢带有偏高的腐蚀特性；固井之后常常遇有环空气窜，造成环空带压，增添气田危险。为此，有必要辨识三高气田范畴内的各类腐蚀，筛选适宜方案。对于筛选地段，应当辨识它的流变特性、抗腐蚀特性，采纳最优技术。
关键词：
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）11018401
三高气田凸显的特性，是高产及高压、硫化氢固有含量偏高。这类气田固井，需要调制成最适宜的水泥浆。这就需要辨别水泥腐蚀，提供防腐对策。水泥浆细分出来的多样组分及配料，都带有不同粒径。采纳正交试验来拟定四类配方。评价测验的对象是水泥石多重的抗腐蚀特性，它涵盖了原材强度、材质渗透率、水泥质量损耗、腐蚀构架变化、被侵蚀的深度。按照测得数值来评判抗腐蚀的总年限。调研数据表示：水泥浆提升了原有的固井质量，适合三高气田，延长气井年限。
1气田固井的特性
很多三高气田潜藏着偏复杂的总体地质，含有偏深气井。这类气田整合了陆相及对应的海相沉积，含有偏高腐蚀特性的硫化氢。海相沉积潜藏着偏多断层，发育溶洞裂隙，常常严重渗漏。表层布设的套管、内侧油层套管、技术套管都凸显了这类井漏，应采纳水泥浆。气井温度偏高，深部压力很高。有些区段夹带着盐水层，被归类为多压力这样的体系。添加进来的水泥浆应能抵抗高温。
对于超深气井，要设定偏长的封固段。上下温差偏大，水泥浆很易缓凝。深部固井很艰难，不能确保质量。有些气田偏陡，倾角常会超出40°。这类倾斜构架潜藏着垮塌的威胁，直径并不规则，居中布设套管很艰难。泥浆顶替成效不佳，第二界面没能胶结。井下含有偏多的酸性物，增添腐蚀特性。腐蚀出现气窜状态，窜至井口的这类气流会显示出环空带压。
水泥环柱特有的价值，是阻隔了层级内的水体及油气，保护支撑套管，延长气井年限。环柱包裹着套管，但环柱也提快了套管的腐蚀速率。对于三高气田，应侧重辨别水泥石特有的腐蚀机制，采纳抗腐材料。
2筛选最优配方
熟料反应、水化相反应得来合格的水泥石，水泥石固有的架构密切关联着二者。调研中的侧重点，是水化相特有的耐腐蚀、介质的耐腐蚀、促进生成方式。采纳外加剂以便调和这样的水化相，制备耐腐水泥。
探析根本机理可得，介质被融汇在水泥石内，产生化学反应。为阻止这一进程，应添加防腐特性的多样制剂，缩减孔隙度及偏高的渗透率。通常情形下，若能添加适宜的硅砂硅粉，即可增添抗腐特性。调配水泥浆时，应考量浆液固有的抗腐蚀特性、其他综合特性。采纳抗硫特性的新式水泥、各类外加制剂，缩减孔隙渗透，调制出致密的优良水泥。
采纳水泥浆来规避固井遇有的气窜，保障封固质量。不同类别微粒常会密切堆积在一起，结合区段固有的地质特性来调和这些制剂，变更了体系初始的稠化时间。调制泥浆带有最低的失水总量、优良的流变性，可以规避气窜堵漏，缩减渗透率。筛选的体系整合了早强水泥、低密度水泥、微膨胀态势下的胶乳。
3判断抗腐性能
为了查验水泥浆体系特有的抗腐性能，测定了各类配方。查验对象涵盖了二氧化碳特有的腐蚀、硫化氢的腐蚀。测定指标被设定成总质量、物质渗透率、物质抗压强度、原材腐蚀深度。采纳环境电镜予以精准扫描并定位，查验内部构架的变更状态。
3.1制备测验样本
依照拟定好的流程，调配得到最优的水泥浆。调制好的水泥浆被添加在试模以内，添加至养护釜。设定90℃这一初始温度，历经两天再予以脱模，然后烘烤干燥。把样本钻探成直径26毫米、长度35毫米的水泥岩心，当作对比对象。
3.2设定测验流程
测验必备的制剂含有调制好的二氧化碳、饱和状态之下的硫化氢。调配溶液时，筛选了高纯度特性的蒸馏水3.8升，除去附带的氧。把它接通预备好的腐蚀气体直至饱和，然后予以浸泡。后续浸泡之中，间隔特定时段即可融入硫化氢，确认溶液饱和。水泥石特有的腐蚀测验历经720小时，取样并且烘干，再次测定性能。
4探析最佳方式
经过腐蚀测验，水泥石固有的样本质量、样本总渗透率、总体抗压强度、试块腐蚀深度、表层及偏深层级的细微组织都被查验出来。
4.1试样总体损耗
水泥石特有的试块被腐蚀以前、腐蚀过程之后，分别予以称重，发觉腐蚀状态下的这类试块缩减了质量。
经过对比可得，第二类、第三类配方耗费掉的总质量还是偏少的。四类配方凸显出来的损失率，分别是249%、2.12%、2.17%、2.38%。
4.2渗透强度变更
水泥石被腐蚀，缩减了初始的抗压强度；与此同时，腐蚀深度递增时，渗透率也慢慢变大。各类配方特有的变更幅度都会带有差异。从调研数值看，伴随时间累加，渗透率及关联的腐蚀深度都慢慢递增，抗压强度缩减。第三类方案表现出偏慢的缩减速率。
4.3扫描电镜图像
试样腐蚀之前，采纳电镜扫描，记下观察点；扫描以后再次予以查验，重设这类定位。腐蚀前后的样本变更了固有的组织架构。四类配方都带有腐蚀的倾向，但是层级不同。第一类水泥石初始的水化很好，偏大微粒很少；经过腐蚀以后，一半表层覆盖着新生微粒，它被严重腐蚀；第二类水化优良，各类微粒被均匀布设。腐蚀以后仍匀称覆盖，带有自封特性；第三类微粒彼此紧密衔接，腐蚀以后晶体很小，同时布设紧密，凸显了最优的抗腐特性；第四类岩心柱固有的边缘被水化，大型微粒很少。腐蚀以后晶体散开，填充了间隙。
4.4综合考量探究
综合考量可得：四类配方显示的流变特性、抗腐蚀特性都很优良。但是，第二、第三类这样的配方，水泥石被腐蚀以后的渗透率递增、强度缩减都很慢。从表层质地看，第二、第三类固有的微观架构很致密，水化物布设得匀称，细微孔隙偏少，这类材质带有最优的自我密闭特性。由此可得，这两类配方带有最佳的抗腐属性，调配得来的水泥浆也契合了拟定指标，适合被采纳为三高气田范畴内的固井方式，以便缩减明显井漏，提升总体固井质量。
5结语
三高气田固井，密切关联着水泥石凸显出来的抗腐蚀特性、水泥封固状态。在水泥内添加偏少比值的硅粉，缩减常规耗费，同时抑制腐蚀。硅粉优化了固有的微粒级配，缩减渗透率、原材的孔隙度，增添防腐特性。这类途径延展了水泥石的耗费年限。早强水泥被混同于纤维特性的膨胀水泥，混合物凸显了最优的流变状态，增添抗腐性能。调配两类水泥，用于平日内的固井流程，可以提升质量。
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