一种固井工程中注水泥的工艺方法技术

本发明专利技术公开一种固井工程中注水泥的工艺方法，包括：在井眼中下入套管；向套管内泵注密度为1.30sg隔离液；下入下胶塞；向套管内依次泵注领浆、尾浆，领浆为密度为1.45sg水泥浆，尾浆为密度为1.75sg水泥浆；下入上胶塞；从套管内注入密度小于1.18sg的钻井液进行顶替，使隔离液、领浆和尾浆上返到套管外与井壁之间的环状空间中预设高度位置，隔离液、领浆、尾浆在环状空间中的环空返速均不小于0.21s/m；上胶塞碰压，稳压，放空，侯凝，施工结束。本发明专利技术使尾浆、领浆、隔离液之间可以同时满足壁面剪切应力理论条件，能够在大斜度、水平井套管居中度难以达标的情况下，能够有效地提高顶替效率水泥浆，提高水泥与地层的胶结质量，实现有效封隔。

A technology of cementing in cementing engineering

【技术实现步骤摘要】
一种固井工程中注水泥的工艺方法
本专利技术属于油田井固井工程
，尤其涉及一种固井工程中注水泥的工艺方法。
技术介绍
油气井固井工程中的注水泥作业是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环状空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。在所述注水泥浆作业中，通过油气井内套管向套管外与井壁之间的环状空间中依次注入隔离液、领浆、尾浆，对井壁上残留的钻井液(泥浆)进行顶替。目前由于大斜度井或者水平井不可避免地套管居中度较低，造成在顶替过程中出现宽边窄边效应、以及泥浆残留井壁形成虚泥饼，难以满足壁面剪切应力理论(顶替液要比被顶替液的密度高至少10％，且流变性高至少20％，四种浆体的流变性理论顺序应为：尾浆＞领浆＞隔离液＞泥浆)，以致无法进行充分顶替，从而导致水泥胶结地层质量较差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种固井工程中注水泥的工艺方法，可以满足壁面剪切应力理论，能够在大斜度、水平井套管居中度难以达标的情况下，能够有效地提高水泥浆顶替效率，提高水泥与地层的胶结质量，实现有效封隔。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种固井工程中注水泥的工艺方法，适用于采用密度小于1.18sg的钻井液进行钻探完成的大斜度井或水平井，所述工艺方法包括如下步骤：在井眼中下入套管；向所述套管内泵注密度为1.30sg隔离液；下入下胶塞；向所述套管内依次泵注领浆、尾浆，其中，所述领浆为密度为1.45sg水泥浆，所述尾浆为密度为1.75sg水泥浆；下入上胶塞；从所述套管内注入密度小于1.18sg的钻井液进行顶替，使所述隔离液、领浆和尾浆上返到套管外与井壁之间的环状空间中预设高度位置，所述隔离液、领浆、尾浆在所述环状空间中的环空返速均不小于0.21s/m；所述上胶塞碰压，稳压，放空，侯凝，施工结束。作为优选，所述1.45sg水泥浆由以下各组分按其重量比组成：作为优选，所述1.75sg水泥浆由以下各组分按其重量比组成：作为优选，所述1.30sg隔离液由以下各组分按其重量比组成：作为优选，所述井内循环温度为56°。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：本专利技术通过配置1.45sg水泥浆(作为领浆)和1.75sg水泥浆(作为尾浆)，同时使隔离液、领浆、尾浆以一定环空返速被顶替到套管与井壁之间内环状空间中，使其尾浆、领浆、隔离液可以满足水泥浆性能的标准下，可以同时满足壁面剪切应力理论条件，能够在大斜度井和水平井套管居中度难以达标的情况下，能够有效地提高顶替效率，提高水泥与地层的胶结质量，实现有效封隔。同时1.75sg水泥浆不仅能与1.45sg水泥浆混合后达到稳定的状态，且在井底温度和压力条件下不发生化学反应。附图说明图1为本专利技术中井内循环温度为56°情况下的钻井液、隔离液、领浆和尾浆在环状空间中的剪切速率(环空返速)与壁面剪切应力对照图。具体实施方式使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。本专利技术提供一种固井工程中注水泥的工艺方法，适用于采用密度小于1.18sg的钻井液进行钻探完成的大斜井或水平井，且井内循环温度为56°，该工艺方法包括如下步骤：在井眼中下入套管；向所述套管内泵注密度为1.30sg隔离液；下入下胶塞；向所述套管内依次泵注领浆、尾浆，其中，所述领浆为密度为1.45sg水泥浆，所述尾浆为密度为1.75sg水泥浆；下入上胶塞；从所述套管内注入密度小于1.18sg的钻井液进行顶替，将所述隔离液、领浆和尾浆上返到套管外与井壁之间的环状空间中预设高度位置，所述隔离液、领浆、尾浆在所述环状空间上返过程中，其环空返速均不小于0.21s/m；所述上胶塞碰压，稳压，放空，侯凝，施工结束。1.30sg隔离液配置如下：所述1.30sg隔离液由以下各组分按其重量比组成：所述1.30sg隔离液的制备工艺方法如下：在第一搅拌机内加水100份；加入纳基坂土7.5份。充分水化，其时间在40-48h；加入增稠剂1.5份，所述增稠剂为成都得道实业有限公司生产，代号为D1001的产品；加入重晶石38份；充分搅拌，其中，搅拌转速为8000-10000r/min，搅拌时间为60s。完成1.30sg隔离液的制备。采用上述工艺方法制得隔离液的实验数据如下：实验项目实验结果密度1.30浆体上下密度差＜0.02六速数值如下：Temp/℃/转速60030020010063569260453275基于所述1.30sg隔离液在井内循环温度为56°的六速数值，通过幂律模型得到剪切速率与剪切应力，绘制1.30sg隔离液的流变曲线，如图1所示。在剪切速率(环空返速)不小于0.21s/m时，所述1.30sg隔离液的流变性比所述钻井液的流变性高出至少20％。1.45sg水泥浆配置如下：所述1.45sg水泥浆由以下各组分按其重量比组成：所述1.45sg水泥浆的制备工艺方法如下：在第二搅拌机内加入100份水泥，所述水泥为0man水泥厂生产的油井G级油井水泥；第二搅拌机内加入微硅4份，所述微硅为天津科力奥尔有限公司生产的油井微硅；第二搅拌机内加入减轻剂16份，静置，所述减轻剂为天津科力奥尔有限公司生产，代号为BYJ的产品；在第三搅拌机内加入水80份；第三搅拌机内加入悬浮剂1.8份，所述悬浮剂为中国石油海洋工程有限公司生产，代号为BCS-040S的产品；第三搅拌机内加入第一降失水剂8份，所述第一降失水剂为天津科力奥尔有限公司生产，代号为CG212L的产品；第三搅拌机进行搅拌，搅拌转数为4000r/min，时间为60s；将静置的第二搅拌机内的物料倒入第三搅拌机，且边倒入，边继续搅拌，搅拌转数为4000r/min，搅拌时间为120s；最后再单独搅拌，第三搅拌机边搅拌边加入1份消泡剂，搅拌转数为2000r/min，搅拌时间为20s，所述消泡剂为天津科力奥尔有限公司生产，代号为CX410L的产品；完成1.45sg水泥浆的制备。采用上述工艺方法制得1.45sg水泥浆的实验数据如下：实验项目实验结果密度1.45浆体上下密度差＜0.02析水<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固井工程中注水泥的工艺方法，其特征在于，适用于采用密度小于1.18sg的钻井液进行钻探完成的大斜度井或水平井，所述工艺方法包括如下步骤：/n在井眼中下入套管；/n向所述套管内泵注密度为1.30sg隔离液；/n下入下胶塞；/n向所述套管内依次泵注领浆、尾浆，其中，所述领浆为密度为1.45sg水泥浆，所述尾浆为密度为1.75sg水泥浆；/n下入上胶塞；/n从所述套管内注入密度小于1.18sg的钻井液进行顶替，使所述隔离液、领浆和尾浆上返到套管外与井壁之间的环状空间中预设高度位置，所述隔离液、领浆、尾浆在所述环状空间中的环空返速均不小于0.21s/m；/n所述上胶塞碰压，稳压，放空，侯凝，施工结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种固井工程中注水泥的工艺方法，其特征在于，适用于采用密度小于1.18sg的钻井液进行钻探完成的大斜度井或水平井，所述工艺方法包括如下步骤：
在井眼中下入套管；
向所述套管内泵注密度为1.30sg隔离液；
下入下胶塞；
向所述套管内依次泵注领浆、尾浆，其中，所述领浆为密度为1.45sg水泥浆，所述尾浆为密度为1.75sg水泥浆；
下入上胶塞；
从所述套管内注入密度小于1.18sg的钻井液进行顶替，使所述隔离液、领浆和尾浆上返到套管外与井壁之间的环状空间中预设高度位置，所述隔离液、领浆、尾浆在所述环状空间中的环空返速均不小于0.21s/m；
所述上胶塞碰压，稳压，放...

【专利技术属性】
技术研发人员：范维旺，范洪胜，鄂晓旭，
申请(专利权)人：北京宝沃石油技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11