低密度水泥浆 .
水泥浆标号
水泥浆标号水泥浆标号是根据水泥浆的性能和用途进行分类和命名的。
水泥浆是由水泥、水和一些辅助材料混合而成的浆状物质，广泛应用于建筑工程、地下工程、石油钻井等领域。
1. 标号的意义水泥浆标号的设立主要是为了方便使用者选择合适的水泥浆，以满足特定工程需求。
不同标号的水泥浆具有不同的强度、流动性、凝结时间等特性，可以根据具体要求进行选择。
2. 水泥浆标号分类根据国际上常用的标准，水泥浆通常分为以下几个等级：G类、H类、J类、K类和L类。
这些等级分别代表了不同强度和流动性要求。
2.1 G类G类水泥浆是一种常规强度的水泥浆，适用于一般建筑工程中对强度要求不高的场合。
G类水泥浆通常具有较低的初始强度和较长的凝结时间，适合需要较长施工时间或需要在高温环境下使用的情况。
2.2 H类H类水泥浆是一种高强度的水泥浆，适用于需要较高强度的建筑工程。
H类水泥浆具有较高的初始强度和较快的凝结时间，适合需要快速施工或对强度要求较高的场合。
2.3 J类J类水泥浆是一种特殊性能的水泥浆，适用于特殊工程需求。
J类水泥浆通常具有特殊的流动性、耐磨性、抗渗性等特点，可以满足一些特殊工程对性能要求较高的情况。
2.4 K类K类水泥浆是一种低密度的水泥浆，适用于地下工程中需要控制密度的情况。
K类水泥浆通常通过添加轻质骨料或其他控制密度材料来降低密度，以满足地下工程对密度要求的需求。
2.5 L类L类水泥浆是一种低温环境下可使用的水泥浆，适用于寒冷地区或需要在低温环境下施工的情况。
L类水泥浆通常具有良好的抗冻性能和低温凝结性能，可以确保在低温环境下水泥浆的正常使用。
3. 水泥浆标号的选择在选择水泥浆标号时，需要根据具体工程要求和条件进行合理选择。
3.1 工程要求根据工程设计和施工要求，确定所需的水泥浆强度、流动性、凝结时间等特性。
如果需要较高强度或快速凝结的水泥浆，则应选择相应的高级别标号。
如果对强度要求不高或需要较长施工时间，则可以选择低级别标号。
一种可替代漂珠的低密度材料
1 BCL210S 的研制
BCL210S 低密度混 合减轻材 料是多种 轻质材 料 、超细材料的有机 、无机化合物的复合体 ,其主要 减轻组分是一种富含硅铝酸盐的矿石经高温煅烧 , 并经釉化处理后而形成的一种颗粒表面玻质化 、内 部保持完 整的多 孔、中 空空 心结 构的球 体轻 质材 料 ———人造珠 。人造珠 具有强 度高 、质 轻、颗粒均 匀 、吸水率低等显著特点 ,其与漂珠化学组成及物理 性能对比情况见表 1。
中图分类号 : TE256. 6
文献 标识 码 :A
目前中国普遍推广应用的低密度水泥浆减轻剂 有膨润土 、水玻璃 、粉煤灰、漂珠等 。在这些减轻剂 材料中 ,使用漂珠配制的低密度水泥 浆 ( 密度低至 1 . 20 g/ cm3 ) 最为理想 ,因为漂珠具有质轻 、空心 、密 闭 、粒细 、活性好等特点 ,水分不容易进入珠中 ,只需 要很少量的水来润滑表面 ,因此用漂珠配制的低密 度水泥浆强度较高。
第一作者简介 :沙林浩 ,1 97 0 年生 ,19 92 年毕业于南京工业大学 (原南 京化工学院 ) 无 机非金 属材料 专业 ,现工作于 中国 石油集团工程技术研究院 ,从事固井水泥外加剂的研究开发 。地址 :天津市塘沽区津塘公路 40 号中国石油集团工程技术研究 院 ;邮政编码 30 04 51 ;电话 1 380 20 42 02 1 ; E2mail :s halh 70 @yaho o . co m . c n 。
泡沫水泥浆固井技术
泡沫水泥浆固井技术前言油田常用的低密度水泥浆基本上可分为四类，即：1、用搬土控制自由水的搬土水泥浆，密度可控制在1.45g/cm3以下，但是这种水泥浆体系水灰比较高、抗压强度低，在使用上受到限制。
2、添加火山灰、硬沥青等低密度添加物的低密度水泥浆。
3、添加强度高、较低密度的漂珠配制漂珠水泥浆。
4、添加发泡剂和稳定剂，并充入空气或氮气的泡沫水泥浆。
从水泥本身讲，用提高水灰比的办法使水泥浆密度降到1.26g/cm3是非常不成功的。
1978年以后开始使用了两种新型的超低密度水泥浆，两者都以气体作为低密度的添加物，其中之一是气体充填于硬的、耐压空心漂珠内，有些空心漂珠水泥浆的密度比清水还低。
第二种是具有独特流变性能的泡沫水泥浆，这种剪切强度很高的水泥浆即使在很高的速度梯度下也可保持很好的流变性能，有利于提高水泥浆的顶替效率，这种新型材料的推广应用在地面建筑上已使用多年了。
一、泡沫水泥的基本性能1、性能稳定其气体能够均匀地分散在水泥浆中，不聚集，不上浮，形成的气泡保持相对稳定，满足固井要求。
2、抗压强度泡沫水泥在不控制失水的条件下，抗压强度较高；加入降失水剂后，失水控制较好，但强度降低较大。
在水力压裂作业时泡沫水泥的抗压强度虽低，但并不增加水泥环裂缝出现和发展的危险。
在套管试压和压裂作业时井内高压在水泥环处所产生的应力是拉应力，水泥环承受拉应力的能力主要取决于水泥机械性能（杨氏模量和波松比）及抗拉强度。
水泥石的抗压强度作用很小。
3、导热性水泥石的导热系数随水泥浆密度的降低而降低。
泡沫水泥的隔热性优于常规水泥。
4、可塑性泡沫水泥可塑性好，当套管承受压力时它可以变形，且不会像常规水泥那样出现破裂。
泡沫水泥的可塑性一般比普通水泥至少大一个数量级，而价格比纤维水泥要经济。
目前，泡沫水泥浆以其成本低、密度低、强度高、替浆泵压低、隔热性能好等优点日益受到人们的重视。
二、泡沫水泥的应用泡沫水泥可以解决一系列钻井时发生的问题，其中包括：1、对于普遍存在着的裸井眼段较长，而且存在漏层的深井套管来说，使用等于或小于钻井泥浆密度的泡沫水泥浆一次注水泥，较双级或多级注水泥经济而有效。
固井基础知识
决定于设计的准确性和准备工作的好坏,受多种因素的综合影响；
影响后续工程的进行； 是一项花钱多的工程；
固井工程是准备时间长（1～2周）、施工时间短（1～2小时）、费
用高（占钻井成本的15% ～ 30%）、工序多、工作量大和技术性强 的工程。
一、固井概论
占 勘 探 开 发 投 资 比 例
高投资
居中（达到环空充填材料几何特征与强度均匀）
替净（实现流体置换完全与界面耦合紧密要求）
压稳（制止地下流体沿水泥基体周界运移窜通）
稳定（特定开采环境下产层枯竭前长期耐久性）
一、固井概论
保证固井质量的重要意义
完井工程和井底完成结构是实现开发效果的基本保证，固井工程是关 键环节； 水泥环层间封隔是后期作业、开采的保证；
除此之外还发生其他二次反应，生成物中有大量的硅酸盐水化产 物及氢氧化钙等。
一、固井概论
（2）水泥凝结与硬化
水泥的硬化分为三个阶段： 溶胶期：水泥与水混合成胶体液，开始发生水化反应，水化产 物的浓度开始增加，达到饱和状态时部分水化物以胶态或微晶 体析出，形成胶溶体系。此时水泥浆仍有流动性。 凝结期：水化反应由水泥颗粒表面向内部深入，溶胶粒子及微 晶体大量增加，晶体开始互相连接，逐渐絮凝成凝胶体系。水 泥浆变稠，直到失去流动性。 硬化期：水化物形成晶体状态，互相紧密连接成一个整体，强 度增加，硬化成为水泥石。
（l）对固井质量的基本要求
– 水泥浆返高和水泥塞高度必须符合设计要求； – 注水泥井段环空内的钻井液顶替干净； – 水泥石与套管及井壁岩石胶结良好； – 水泥凝固后管外不冒油、气、水，不互窜； – 水泥石能经受油、气、水长期的侵蚀。
（2）在固井中常出现的固井质量问题
水泥固井质量检测方法探讨和评估
水泥固井质量检测方法探讨和评估低密度的水泥浆是最近几年才发展起来的一项固井技术。
在整个中低压的产层增加的情况下，采用一种低密度的水泥井进行灌浆对于提高单井的相应产能和增加相应的勘探储量以及对于汽油的开发都具有重要的意义，同时也得到了比较充分的应用。
但是，因为空心微珠的加入充分的改变了水泥石与水泥浆的本来性能，直接的导致了声幅的测井不可以准确的对固井质量进行评价，这样是不利于该项技术的推广的。
所以，对水泥固井相对质量在实际的测量方法上进行了具体的评估和分析，希望可以给有关人士提供参考性意见。
标签：水泥固井；检测方法；探讨；具体评估在整个油田的生产工艺中，为了充分的确保正常的采购原油，就必须在地层和钢套管之间用水泥进行加固连接，这种连接加固的方式就是所说的固井，紧接着会在水泥和套管之间射穿，只有这样才可以将油层内部的原油从套管和透过的水泥采出来。
但是，对于水泥固井的实际质量检测，并从实际的工程上来说，是有一定要求的。
本文就此进行了分析和探讨。
1 关于固井的定义固井是水井和油在建井过程中一个比较重要的环节之一，对于固井质量的好坏将直接的关系到有关固井的使用年限，甚至对于整个注以及采期之间是否可以顺利的进行生产都有影响。
固井质量上的评价体现：对水泥环和套管界面、地层和水泥环的交界面在水泥结胶的程度。
日前，对于固井的质量评价很大程度上都集中在了固井的水泥环和套管的界面上，但是从地层和水泥环的界面来说对于胶结的质量评价比较少。
对于水泥环的界面来说，其胶结如果良好，对于地层界面的窜通也会带来比较严重的后果。
所以，不仅要对水泥环界面的质量进行评价的同时也要去重视地层界面的质量评价。
2 有关水泥固井平衡压力的注水泥对于水泥固井来说，其水泥施工监控和设计是整个固井施工中一项比较重要的环节，对于井的施工参数和水泥相关的设计质量以及相应水平的调整，会直接影响到相应固井的质量。
对于平衡压力下进行水泥的注浆要通过两个不同的过程：主要有候凝的过程和顶替的全过程。
伊拉克西古尔纳Ⅱ油田易漏地层固井技术
西古尔纳 II 油田位于伊拉克巴士拉省西北部，幼发拉底河 与底格里斯河交汇处。该油田 1000m-2000m 地层存在大段孔 隙、裂缝发育的灰岩，白云岩地层；本文从地层承压能力，承压 堵漏，低密度固井水泥浆体系研究三个方面进行论述，提出西 古尔纳 II 油田固井技术。
作者简介：郑磊（1985-），男，毕业院校：中国石油大学（华东）， 专业：计算机，职称：中级工程师。
2016 年 9 月
213
经过反复试验，优选采用 1.35SG 的低密度水泥浆体系，降 低漏失风险。该体系是利用 BYJ 作为减轻剂，降低水泥浆的密 度。以微硅和搬土调整浆体的悬浮稳定性。固井水泥浆配方： 水泥+ 悬浮剂 5%+缓凝剂+稳定剂 10%+减轻剂 40%+降失水剂 2%+消泡剂 0.05%。低密度水泥浆在相应的实验条件范围内， 抗压强度均达到油气层固井技术规范要求。
高地层承压能力的作用。泵入堵漏浆，以堵漏浆封闭全裸眼低 承压能力的地层井段，起钻至安全井段或套管内，保证堵漏泥 浆封堵漏层的时间大于 6h。
5 低密度固井水泥浆体系
根据 Raduma 层承压当量密度 1.37 g/cm3,设计水泥浆必须 小 于 或 等 于 该 密 度 。 因 此 设 计 1.3SG 水 泥 浆 封 固 段 700m, 1.90sg 水泥浆封固段 200m，水泥浆当量密度 1.26 g/cm3。
水泥浆稠化实验条件与结果
测试条件
初始温 33.2 目标温
63
度(℃)
度(℃)
试验压 力
(MPa)
养护压
1
力(MPa) 25
低密度水泥固井对套管波幅度的影响及其校正方法
了在 固 井质 量 评 价 中的 套 管 波 幅度 校 正 方 法 ， 把 低 密度 水 泥 固 井 的 套 管 波 幅 度 校 正 到 高 密度 水 泥 固井 时 套 管 波 幅度 ，这 样 可 用 常 规水 泥 固 井评 价 标 准 来 进 行评 价 。实 际 资 料处 理 证 明 了该 方 法 的有 效 性 。
石 油天 然 气 学 报 （ 汉 石 油 学 院 学 报 ） ２０ 年 １ 月 第 ３ 卷 第 ５ 江 ０８ ０ ０ 期
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＯｉ ａ ｄＧａ ｅｈ ｏｏ ｙ （ ． ｉ ｏ ｒ ａ ｌ ｎ ｓＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｊ Ｊ ） ｏ ｒ Ｏｃ． ０８ ｔ２０ Ｖｏ． ０ Ｎｏ ５ １３ ．
低 密 度 水 泥 固 井 对 套 管 波 幅 度 的 影 响 及 其校 正 方 法
江 哲 章 广 陈 群（ 翥 万 ，成 ， 义 ຫໍສະໝຸດ 嘉霎 霎 嘉 。 ）
［ 要］ 在 采 用 声 波 全 波 列 测 井评 价 固 井 质 量 时 ， 由于低 密度 水 泥 比 高 密度 水 泥 的声 耦 合 差 ． 会 对 评 价 结 摘
水 泥石 的原 有性能 ，导致声 幅测 井不 能准确 地评价 其 固井 质量 。
对于低 密度水泥 固井 的套管 井 ，Ｍａｓ ｎ和 Ｂ ｕ ｋ ｏｆｒ （ ９ ３ ［ 在试 验 井 中进 行 了试验 ，给出 ｓｏ ｒｅ ｄ ｒ 等 １ ８ ） ］ ｅ ４
声 波衰减率 与水泥抗 压强 度关 系式 ，但 没有 从理 论上进行 分析 。杨 道平 （ ９ ２ Ｌ 和 王玺 （ ９ ４ 等对 １ ９ ）５ ］ １９）
钻井固井新技术.
浆返高以上（1500ｍ）为套损高发区，
占77.5％，套损类型以破漏为主，占 67.5％。由此可见，东辛油田浅部未固Fra bibliotek井段套管腐蚀严重。
原因分析
＞2000
22
工程原因
7.3
地质原因
断层活动，营8断块有40%套损井 泥岩吸水膨胀和蠕动，辛50 断块35 口井套损，其中25口井表现为套管缩径 地应力集中导致 出砂导致，永 66 断块 34 口套损井中 出砂导致11口 腐蚀导致套管损坏 作业施工对套管造成的硬伤害 套管设计不合理
套管
隔失效，造成井口冒油冒气。
水泥环
蒸汽沿套管-水泥石间隙上返示意图
（三）稠油热采井抗高温水泥浆固井技术
技术原理
常规加砂水泥钙硅比约 2.0
， 150 ℃其水化产物α -C 2 S 将产生晶形转变，出现“ 强度衰退”现象； 抗高温高强水泥钙硅比约
1.0 ，其水化主要产物硬硅
钙石接近 800 ℃才会发生晶 形转变。
钻井院特色固井技术
胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
二零一三年十二月
目 录
一、低密度水泥浆返井口保护套管固井技术 二、塑性微膨胀水泥浆固井技术
三、稠油热采井抗高温水泥浆固井技术
四、膨胀悬挂器固完井技术
（一）低密度水泥浆返井口保护套管固井技术
问题的提出 2007~2012年，东辛套损井302口，水泥 东辛套损深度及分布规律 深度 H/m 0~500 500~1000 1000~1500 1500~2000 套损井数 n/口 89 43 102 46 比例 /% 29.5 14.2 33.8 15.2
（一）低密度水泥浆返井口保护套管固井技术
解决何种问题