Исследование и практика технологии цементного цементного цемента на основе сланцевого газа

С начала 2013 года компания Hongsheng начала исследования технологии цементного раствора и жидкости для цементирования скважин на основе сланцевого газа и нефти. На основе теоретического анализа, технической демонстрации, полного эксперимента и многих других подготовительных работ она была официально проведена во второй половине 2013 года. Применение на месте, в том же году было построено 4 скважины, и эффект качества был удовлетворительным. Качество цементирования в горизонтальном сегменте составляет 100%, а качество цементирования двух скважин отличное. В 2014 году было завершено 23 скважины для цементных и горизонтальных скважин на основе нефти, а отличный показатель качества горизонтальной цементной скважины достиг 100%. Двухлетняя практика доказала, что качество цементной цементной скважины на нефтяной основе, которая была построена с использованием цементного раствора и жидкости для осаждения, предоставленной компанией Hongsheng, является относительно стабильным. Признание компании, которая предоставляет нам возможности для обслуживания.

За последние два года компания Hongsheng получила очень полезное понимание и опыт в технологии суспензии в цементных скважинах на основе сланцевого газа.

I. Понимание ключевых технических моментов в технологии цементного цементного раствора на нефтяной основе

По сравнению с обычной цементацией горизонтальных скважин, цементирование буровых скважин на нефтяной основе представляет собой цементирование, осуществляемое под буровыми средами на нефтяной основе, кроме того, все остальное такое же, как и цементирование горизонтальных скважин. На самом деле, мы понимаем, что существует четыре ключевых момента и точки технологии цементных и горизонтальных скважин на масляной основе: во-первых, хорошие условия скважины, отсутствие лопастного слоя, требующие тщательного промыкания и промывки скважин, стандарт очистки ствола скважины-это вибрационное сито. Остаток просеивания не превышает одного таза в час; во-вторых, обсадная колонна должна быть умеренно высокой, особенно каждая обсадная колонна горизонтального сегмента должна быть дополнена эскалатором, который можно использовать с жестким или жестким упругим перекрестным использованием. Каждые две обсадные колонны наклонного участка должны быть эластичными или жесткими центраторами. Каждые три обсадные трубы прямого участка должны быть оснащены упругими эскалаторами; третий-использовать высокоэффективную технологию промывочной жидкости, чтобы полностью удалить грязевые лепешки на обсадной трубе и стенках скважины, чтобы обеспечить хорошие условия для обеспечения качества цементирования интерфейса, четвертый-придерживаться строительства с большим рабочим объемом и высоким давлением насоса. Жидкость промывочной воды уже вошла в кольцо, и как для впрыска, так и для замены жидкости требуется большой объем. Для того, чтобы иметь хороший эффект замены и отличный эффект ополаскивания.

Из этих четырех технических пунктов первые два также являются техническими точками для цементирования горизонтальных скважин, а последние два специально предназначены для горизонтальных скважин на основе буровых растворов на нефтяной основе. Необходимо обеспечить качество цементирования горизонтальных скважин на основе нефти, в противном случае нет качества цементирования горизонтальных скважин на основе нефти.

Чтобы реализовать реализацию вышеупомянутых четырех ключевых технологий, усилий по цементировать скважины недостаточно, а также должно быть понимание и полная поддержка бурения.

Во-вторых, характеристики промывки грязи на масляной основе

Поскольку глубина текущей горизонтальной скважины сланцевого газа не слишком глубока, глубина вертикальной скважины обычно составляет около 3000 м, что относится к секции скважины с умеренной температурой. Технология цементного раствора в условиях средней температуры не сложна., Сложность заключается в научной и разумной технологии промывочной жидкости.

Роль промывочной жидкости состоит в том, чтобы удалить грязевые лепешки на масляной основе на стенке обсадной колонны и стенке скважины. На этом основании изолирующая жидкость дополнительно очищает оставшуюся масляную пленку от стенки обсадной колонны и стенки скважины и превращает поверхность раздела из масляного смачивания в увлажненную воду. Реверсивное увлажнение обеспечивает хорошие условия для цементного раствора и соединения интерфейса позади него. Таким образом, качество цементирования одного или двух интерфейсов гарантировано.

Эксперименты и практика заставили нас осознать, что легость промывки грязи на масляной основе связана с тремя факторами: во-первых, сложность промывки на масляной основе различна. Промывка грязи на масляной основе на дизельной основе сложнее, а грязь на масляной основе на асфальтовой основе Промойте легче, потому что дизельное топливо более активное и проницательное, чем асфальт, дизельное топливо имеет большую глубину, чем асфальт, и его нелегко смыть. Дизельное топливо имеет сильную адгезию, чем асфальт. Образующиеся грязевые лепешки более прочны и упрямы, и их нелегко смыть. Во-вторых, трудно вымыть грязевые растворы на масляной основе в разное время службы. Грязевые растворы на масляной основе, которые используются в течение длительного времени в скважине, используют больше агентов из-за их эксплуатационных характеристик, чтобы сделать состав грязи более сложным, и их трудно смыть. Промойте грязь на масляной основе легче. В-третьих, плотность буровых растворов на масляной основе различна. Жидкие растворы на масляной основе с низкой плотностью легко промываются. Жидкость и энергия промывки.

В-третьих, жидкость для промывки масла

1. Основной состав:

Органические растворители, поверхностно-активные материалы, щелочные материалы, антивандальные материалы, проницаемые материалы, стабилизаторы и т. Д.

2. Основная роль:

Отпугивание масла, разрушение структуры ложного грязевого пирога и вынос некоторых поддельных грязевых пирогов.

3. Механизм реактивной нефти:

Органические растворители обладают сильной способностью растворять масла и жиры. Поверхностно-активные материалы могут уменьшить поверхностное натяжение на границе раздела нефти и воды, ослабить адгезию масла на поверхности обсадной колонны и стенки скважины, а масло, поступающие в промывочный раствор, эмульгируется, диспергируется и суспендируется в нем, чтобы увезти. При определенных температурных условиях щелочной материал реагирует с омыляемым маслом с образованием растворимых в воде солей жирных кислот.

4. Особенности:

① Безопасность

Безопасность грунта: мягкая производительность, небольшая коррозионная и раздражающая активность, небольшая летучесть органических растворителей и высокая температура воспламенения.

Подземная безопасность: он имеет определенный эффект предотвращения расширения и обрушения стенки скважины и хорошо совместим с буровым раствором, изоляционным раствором и цементным раствором.

② Охрана окружающей среды

Органические растворители являются экологически чистыми и нетоксичными, с низкой летучей способностью и без загрязнения окружающей среды.

③ Эффективно

В результате слияния трех механизмов отталкивания щелочного масла, отталкивания поверхностно-активного вещества и отталкивания органического растворителя масляная пленка на стенке скважины и стенке обсадной колонны может быть промыта за короткое время, так что стенка скважины и стенка обсадной колонны будут «влажными». В «водно-влажное» состояние. В то же время он также обладает хорошей разрушающей способностью для поддельных грязевых тортов.

5. Оценка способности промывки:

Понимая закон промывки грязевого раствора на масляной основе, было проведено много экспериментов по эффекту промывки хедж-лосьона. Сила промывки промывочного раствора обеспечивается кинетической энергией проточного промывочного раствора. кинетическая энергия промывочного раствора (1/2)mv2 пропорциональна плотности вещества промывочного раствора и квадрату скорости потока, если скорость потока удваивается, кинетическая энергия промывочной жидкости увеличивается в 4 раза, а сила эрозии может быть увеличена в 4 раза. 600 об/мин (скорость возврата в кольцевом воздухе, складываемой в скважине 215,9 и обсадной трубе 139,7, составляет 1,26 м/с, а смещение составляет 42,4 л/с), сила эрозии составляет 300 об/мин (скорость возврата составляет 0,63 м/с, смещение составляет 21,2 л/с) в 4 раза больше импульса, сила эрозии 200 об/мин (скорость возврата составляет 0,42 м/с, а смещение составляет 14,1 л/с) составляет всего 44% от 300 об/мин. Чем больше сила эрозии, тем лучше эффект эрозии.

В соответствии с конкретной ситуацией нескольких горизонтальных скважин из сланцевого газа расчетная скорость возврата кольца близка к скорости линии поверхности втулки Φ300 с 6-ступенчатым вращающимся вискозиметром 0,625 м/с, а время контакта между жидкостью из одной стороны и точкой пространства кольца составляет около 1 мин. Поэтому для оценки способности промывки используется Φ300 об × 1 мин.

Моделирование эксперимента по промывке грязевого пирога на стенке скважины (используя устройство для потери воды, чтобы превратить грязь на масляной основе в осадок фильтра), как показано на рисунке 1

Большое количество исследований и экспериментов заставило нас понять:

С точки зрения эффекта промывки, втулка образует осадок фильтра в грязи на масляной основе (имитация грязи на втулке) менее сложна и может быть промыта в течение трех минут, грязь на масляной основе теряет воду на фильтровальной бумаге, образуя осадок фильтра (имитация грязевого пирога на стенке скважины) Промойте больше, смойте часть поверхностного грязевого пирога в течение трех минут.

Грязевой пирог на стене скважины очень упрямый из-за особых условий, которые он сформировал: грязевой пирог на стене скважины необходимо смыть, а количество промывочной жидкости должно быть соответствующим образом увеличено, чтобы получить хорошие результаты.

Это не лучший способ просто использовать количество жидкости для промывки грязи на стенке колодца, а также использовать чистящие средства для увеличения эффекта промывки.

Выбирается материал с высокой плотностью, потому что сила смыва промывной жидкости обеспечивается кинетической энергией, которой обладает текучий моющий агент, кинетическая энергия (1/2)mv2 которого пропорциональна плотности вещества. Очиститель с высокой плотностью обеспечивает большую эрозию и хороший эффект эрозии.

Как правило, эффективное время промывки и промывки поддерживается в течение 20-25 минут, и такое качество цементирования может быть гарантировано.

В-четвертых, постоянное улучшение жидкости на месте достигло результатов

В течение более года проводились постоянные исследования и эксперименты по различным структурам и количеству растворов для цементирования и цементирования горизонтальных скважин на нефтяной основе, в результате чего качество цементирования в горизонтальной секции является высококачественным. Конкретные статистические данные об использовании растворов для цементирования в горизонтальных скважинах на нефтяной основе приведены в таблице ниже:

Номер скважины	Плотность грязи	Мойка	Нефтяная жидкость			Разделительная жидкость
			Плотность	Количество	Базовый раствор
Фокусная страница 12-4HF	1,58	Дизель 3 партии	1,65	28	Масляная база	4 квадрата 1,60 жидкости на масляной основе 5 квадратов
Фокусная страница 12-1HF	1,60	Дизель 3 партии	1,65	28	Масляная база	11 квадратов 1,70
Фокусная страница 1-4HF	1,58	Дизель 3 партии	1,35	8	Масляная база	30 квадратов 1,71
YS108H1-01	2,15	--	1,90	10	Масляная база	8.3 Сторона 2.2
			2,18	18	Водная база
Dingpage 1HF	1,62	Дизель 2.1 квадратов	1,62	25	Масляная база	8 квадратов 1,70
Фокусная страница 16-1HF	1,54	Дизель 3,9 квадрата	1,50	20	Масляная база	8 квадратов 1,80
Фокусная страница 42-2HF	1,45	Дизель 4 партии	1,45	20	Масляная база	6,4 квадрата 1,70
Фокусная страница 42-1HF	1,51	Дизель 2 партии	1,50	20	Масляная база	8 квадратов 1,60
Фокусная страница 20-2HF	1,52	Дизель 1 квадратная	1,40	20	Масляная база	8 квадратов 1,70
Фокусная страница 23-3HF	1,45	Дизельное топливо 0,8 квадрата	1,40	20	Масляная база	2 стороны 1,70)
Фокусная страница 23-1HF	1,65	-	1,52	24	Масляная база	8 квадратов 1,75
Новый 505H	2,08	-	2,09	25	Масляная база	15 квадратных 2,21
Фокусная страница 42-3HF	1,44	4 квадрата на основе чистого масла	1,35	20	Масляная база	10 квадратов 1,40
Фокусная страница 42-4HF	1,51	4 квадрата на основе чистого масла	1,40	20	Масляная база	10 квадратов 1,45
Фокусная страница 40-2HF	1,63	4 квадрата на основе чистого масла	1,45	20	Масляная база	10 квадратов 1,70
Фокусная страница 23-2HF	1,65	4 квадрата на основе чистого масла	1,60	20	Масляная база	10 квадратов 1,70
Фокусная страница 20-1HF	1,52	4 квадрата на основе чистого масла	1,50	20	Масляная база	10 квадратов 1,70
Фокусная страница 27-3HF	1,53	4 квадрата на основе чистого масла	1,50	20	Масляная база	10 квадратов 1,70
Высокий песок 307-1HF	2,12	--	2,10	28	Масляная база	15 квадратных 2,10
Золотая страница 1HF	1,5	(Чистая масляная база) 5 квадратов	1,6	30	Масляная база	10 квадратов 1,65
YS108H3-2	2,2	(Чистая масляная база) 5 квадратов	2,2	30	Масляная база	12 квадратных 2,25
Фокусная страница 26-3HF	1,52	4 квадрата на основе чистого масла	1,5	22	Масляная база	10 квадратов 1,70
YS108H11-2	1,96	--	2,00	30	Масляная база	10 квадратных 2,05
Фокусная страница 21-1HF	1,52	4 квадрата на основе чистого масла	1,5	25	Масляная база	12 квадратов 1,55
Фокусная страница 54-6HF		(Чистая масляная база) 5 квадратов	1,35	20	Масляная база	10 квадратных 1,4
Фокусная страница 60-3HF	1,49	(Чистая масляная база) 5 квадратов	1,56	20	Масляная база	10 квадратов 1,55
Фокусная страница 47-2HF	1,5	(Чистая масляная база) 5 квадратов	1,4	20	Масляная база	8 квадратов 1,46

Из использования жидкости предлежания выше видно:

Используется все промыв на масляной основе, количество варьируется, но большинство из 20 квадратов;

Все изоляционные жидкости на водной основе используются в различных количествах, но большинство из 10 квадратов;

В 22 скважинах используются промывочные растворы, из которых 9 скважин используют дизельное топливо в качестве промывочного раствора, 11 скважин используют промывочное средство на нефтяной основе в качестве промывочного раствора, а 2 скважины используют промывочное средство на водной основе в качестве промывочного раствора;

Первоначальные девять скважин использовали дизельное топливо в качестве промывочной жидкости, и количество использованных скважин постепенно уменьшалось до тех пор, пока оно не было отменено.

В 5 скважинах не используется промывочная жидкость, а в 4 скважинах используется непосредственно промывочная жидкость на нефтяной основе с помощью метода самостоятельного наливания.

Одиночная скважина промывочного агента на нефтяной основе в основном составляет около 8-10 тонн.

Нефтяные промывочные агенты, которые используют больше (все 10T), имеют почти все скважины 1 и 16-1 кокс.

Эффект использования жидкости для предлежания с различными структурами выше: качество цементной скважины в горизонтальном сегменте очень хорошее.

Кроме того, из 27 уже построенных горизонтальных скважин бурового раствора на нефтяной основе 5 скважин с плотностью бурового раствора 1,90 г/см3 и 22 скважины с плотностью бурового раствора ниже 1,65 г/см3. Плотность большинства скважин ниже 1,65 г/см3.

Структура передней жидкости нескольких горизонтальных скважин на масляной основе высокой плотности:

Номер скважины	Плотность грязи	Мойка	Жидкость для напоя			Разделительная жидкость	Способ приготовления промывной жидкости
			Плотность	Количество	Базовый раствор
YS108H1-01	2,15	--	1,90	10	Масляная база	8.3 Сторона 2.2	Приготовление в банке
			2,18	18	Водная база
Новый 505H	2,08	--	2,09	25	Масляная база	15 квадратных 2,21	Самостоятельная ставка
Высокий песок 307-1HF	2,12	--	2,10	28	Масляная база	15 квадратных 2,10	Самостоятельная ставка
YS108H3-2	2,2	3 квадрата (чистая вода на основе масла)	2,2	30	Масляная база	12 квадратных 2,25	Самостоятельная ставка
YS108H11-2	1,96	--	2,00	30	Масляная база	10 квадратных 2,05	Самостоятельная ставка

Из приведенной выше таблицы видно, что количество промывочного средства в нескольких горизонтальных скважинах на основе бурового раствора высокой плотности аналогично, что близко к количеству промывочного средства на нефтяной основе в горизонтальных скважинах ниже 1,65 г/см3 с тем же эффектом. Это показывает, что количество промывочного раствора для горизонтальных скважин на масляной основе высокой плотности является подходящим, а количество промывочного раствора для горизонтальных скважин на масляной основе низкой плотности немного богаче.

В-пятых, успешная попытка усовершенствовать метод заваривания промывной жидкости на масляной основе

12 мая 2014 года новая скважина 505H, впервые построенная в юго-западной цементной группе, улучшила метод дозирования смывной жидкости на нефтяной основе, и эксперимент по самостоятельной заправке был успешным. 31 июля она была успешно применена в скважине Гаоша 307-1HF, построенной компанией Zhongyuan. Затем она была успешно применена в скважине Jinp.1, скважине YS108H3-2, YS109H11-2 скважины последовательно использовали метод самостоятельной заправки промывной жидкости. Преимущество этого метода дозирования заключается в том, что: сухое смешивание смывной жидкости и базовый раствор могут быть заранее поданы, а заполнение может быть завершено цементным тележкой на месте. Удобная операция способствует непрерывному строительству. Эффективное использование чистильного средства не приводит к отходам, а отходы не образуются. Снижение загрязнения окружающей среды и снижение трудоемкости строительства на месте. В будущем, когда позволяют условия, мы должны попытаться убедить компанию по цементации использовать этот метод для заправки промывной жидкости.

В-шестых, постоянное совершенствование формулы цементного раствора достигло результатов

В начале строительства на площадке было обнаружено, что цементные растворы с цементными скважинами на основе буровых растворов на нефтяной основе были в основном густыми и плотными. Анализ был причиной увеличения количества реагента для снижения потери воды. В коксовой скважине 23-3HF добавление сухого смешанного материала BS100 было сокращено с 2% до 0,5%, после оптимизации формулы цементного раствора, строительство на месте решило проблему густого цементного раствора, а затем продолжило снижать добавку сухого смешанного материала BS100 до 0,5% в цементной скважине 20-2HF. Проблема плотности. После этого сухие смешанные материалы цементного раствора на нефтяной основе для цементирования горизонтальных скважин контролировали добавление BS100 примерно на 0,5%, что не только облегчало распределение на месте, но и гарантировало плотность цементного раствора, что отвечало интуитивным требованиям персонала на месте для суспензии.

Использование эластического цемента

После цементирования горизонтальной скважины необходимо выполнить крупномасштабное строительство разрыва пласта. Цементное кольцо в секции разрыва будет разорвано. Если цементное кольцо твердое и хрупкое, трещины гидроразрыва будут передаваться и распространяться далеко, даже делая участок наклонной скважины и участок прямой скважины. Цементное кольцо разорвано, сланцевый газ будет проходить через трещину к земле. Результатом является давление на устье скважины. Если используется эластичный цемент, небольшая ударная деформация цементного кольца может поглощать энергию, передаваемую во время гидроразрыва, так что трещины гидроразрыва не будут распространяться далеко, а цементное кольцо части наклонной скважины и всей прямой скважины может оставаться нетронутым. Сланцевый газ не будет расти.

Так называемый эластичный цемент, то есть пластифицированный, усиленный, слегка расширенный и газовый цементный раствор, то есть цементный камень имеет высокую прочность и определенную прочность. Чтобы придать цементному камню эластичность, основная мера состоит в том, чтобы добавить пластический агент. Мы добавили пластический агент в цементный раствор на нефтяной основе и цементные кольца коксующегося камня. Цементные кольца имеют эластичность, чтобы достичь высокой прочности на сжатие (может достигать 30 МПа) Может выдержать сжатие разрыва, существует также определенная ударная вязкость, которая может быть восстановлена после деформации, вызванной разрывом пласта.

1. Основной состав:

Цемент, вода, пластик, наполнитель, волокно, многофункциональный уменьшитель потери воды, широкий замедлитель коагулянт, поверхностно-активное вещество и т. Д.

2. Особенности:

① Удовлетворять требованиям строительства на месте, иметь высокую вязкость и высокую подвижность, что способствует повышению эффективности замены;

② Поверхностно-активные вещества улучшают аффинность интерфейса и способствуют улучшению качества цементирования интерфейса;

③ Микрорасширение цементного камня и напряжение стенки обсадной колонны и скважины способствуют улучшению качества межфазной цементной цементности;

④ Пластические агенты и волокна полностью повышают эластичность и ударную вязкость цементного камня, что может снизить степень повреждения цементного кольца при таких операциях, как зачистка;

⑤ Широкий замедлитель BS200R может загущать цементный раствор под прямым углом и достигать лучшего анти-карабкающегося эффекта за счет загущения под прямым углом и расширения решетки.

⑥ Волокна могут значительно уменьшить проникновение ворса в резервуар и эффективно защитить резервуар.

Writting Широкий диапазон замедлителя коагулянта типа BS200R имеет небольшую чувствительность к температуре, что может сделать цементный раствор быстрее развивать прочность в верхней части, когда время конденсации соответствует требованиям конструкции.

3, эффект качества:

В последнее время из соответствующей информации стало известно, что на более поздних стадиях разрыва скважины с использованием цементного раствора компании Hongsheng было меньше случаев сдувания газа из устья скважины. Эти факты показывают, что использование эластического цемента было успешным.