固井前置液设计课件

1中海油服油田化学事业部2008年8月固井前置液欢迎您参加2第三讲内容一、前置液简介3一、概述绝大多数钻井液，不论是水基还是油基钻井液与水泥浆都是不相容的。在固井施工中，当水泥浆与钻井液直接接触后，水泥浆将受钻井液的污染，水泥浆流动性降低，粘度、动切力上升，这将导致施工泵压升高，严重时发生井漏；同时，污染后的水泥石抗压强度、界面胶结强度都将大幅降低，影响固井封固质量。在注入水泥浆前，先泵入另一种液体，将水泥浆与钻井液隔开，这种液体叫前置液。在注水泥浆后，也泵送一种液体，将水泥浆与钻井液隔开，这种液体叫后置液。5三、冲洗液1、冲洗液的作用稀释和分散钻井液，防止絮凝和胶凝；有效的冲刷粘在井壁和套管上的钻井液，或疏松泥饼，提高水泥与井壁和套管之间的胶结强度；作为钻井液与水泥浆之间的缓冲液和“隔离液”，防止水泥浆与钻井液直接接触而产生污染；稀释改善钻井液的流动性能，使钻井液易于被顶替，同时，提高顶替效率。稀释、清洗井壁泥浆携带岩屑、沉砂隔离泥浆与水泥浆井壁润湿反转62、冲洗液的性能一般密度较低（如1.0~1.03g/cm3），并接近牛顿流体；对井壁疏松泥饼具有渗透能力，使泥饼易于冲洗剥落；具有一定的悬浮能力，防止钻井液固相颗粒和冲蚀下来的泥饼的沉降和堆积；稀释型冲洗液，应能稀释和分散钻井液，使钻井液在较低流速下达到紊流顶替，其临界流速应控制在0.5m/s以下；

7与水泥浆混合比例较低的条件下，对水泥浆的稠化时间和强度的影响要小；对于冲洗型，要能在流体中加入惰性固体粒子增强对井壁的冲刷效果；对套管不产生腐蚀作用。83、冲洗液配方根据钻井液性能和井下条件，确定冲洗液的性能，配方设计中考虑应用成本要低。在不需要加重时常规井固井中，尽量用海水或清水作前置液冲洗和稀释井内钻井液（与钻井液和水泥浆相容性好，且有助于提高紊流程度和经济）；加入冲洗液中的稀释剂、分散剂或表面活性剂，要容易破坏钻井液的胶凝结构，有利于清洗井眼。固井常用配方：100%海/淡水+20%清洗液（PC-W21L）注：对盐层、各类过敏性地层固井通常加入相应的抑制材料加以控制。101、隔离液的作用

能有效驱替钻井液，适应塞流、低速层流或紊流驱替钻井液；易于控制不稳定地层的跨塌（与冲洗液比较）；与冲洗液比较，能更有效的隔离钻井液和水泥浆，避免水泥浆的接触污染，防止钻井液絮凝增稠；对紊流隔离液，依靠其中的固相颗粒冲蚀井壁泥饼；对粘性隔离液，依靠其粘性产生平面推进驱替钻井液122、隔离液的性能要求（1）隔离液性能要求具有紊流冲刷作用，即不仅能以平面形式驱替钻井液，还能产生高的径向扰动，提高对井壁泥饼和管壁的冲蚀；与钻井液和水泥浆有良好的相容性；具有与牛顿流体接近的流体特性，其紊流的临界流速应较低；14对于高压固井，前置液应有足够的密度；对于深井固井，前置液应具有热稳定性；前置液对油气层应不发生或少发生损害，或者损害后容易解除；应考虑以下几点：前置液的固相颗粒应尽量少地进入地层孔隙；前置液的滤失量应尽量小，减少地层中粘土膨胀；前置液的滤液成分应避免与地层中的可溶性盐类、地层水发生反应而生成不溶性沉淀。15隔离液的密度：钻井液密度＞隔离液密度＜水泥浆密度特别是在套管不居住的井眼内，用粘性隔离液进行塞流顶替时，应使隔离液与钻井液保持一定的密度差，切力差，充分发挥隔离液对钻井液的浮力效应。隔离液最简单的形式之一是清洗浆，这是一种低密度的水泥浆，但其主要缺陷是通常与钻井液不相容。隔离液失水控制：≤150ml/30min.7MPa。低的失水量有利于防止井壁垮塌和减少地层损害。16五、相容性相容性是指前置液与水泥浆、钻井液以不同比例接触混合，都能形成均质稳定的混合物，而且不会因为化学反应产生与设计要求相违逆的性能变化。工程意义因前置液介于钻井液与水泥浆之间，前置液与水泥浆的相容性、前置液与钻井液的相容性直接关系到整个工程施工的成败。17试验比例：前置液与水泥浆或泥浆的混合比例（体积比）一般为：水泥浆或钻井液/前置液：95/5、75/25、50/50、25/75、5/95；18相容性的评价流变相容试验：前置液以不同比例与钻井液、水泥浆混合，混合物的视粘度明显降低或不变，则表明流变相容性好，如视粘度明显升高，表明相容性差，升幅越大，相容性越差。稠化时间相容试验：将前置液与水泥浆按体积比5/95、25/75、50/50混合后，按API规范10进行稠化试验并对比，混合样品的稠化时间不应低于原浆的稠化时间。20隔离液试验报告隔离液配制方法21相容性试验附表1.30g/cm3隔离液对1.90g/cm3水泥浆性能的影响混浆比，v%流变性能API失水稠化时间抗压强度水泥浆：隔离液nkYPPVYP/PV100:00.84900.22824.1010.08151473121895:50.88930.40296.6720.18935404391475:250.82140.45098.1960.1326280＞300850:500