超细水泥用于油田堵水技术
超细水泥经验总结
超细水泥经验总结超细水泥是颗粒更加细化了的油井水泥，粒径为10μm左右。
A 级超细水泥通过0. 25rnrn窄小缝隙的通过量达到94. 6%，而普通C 级.H级的油井水泥的通过量仅为15%左右。
细化了的油井水泥，其水化速度明显加快，析水量大大减少，抗压强度提高1倍，抗折强度提高1倍，结石的抗渗性提高14倍。
此外，由于比表面积增大，水化程度提高，使水泥的利用率成倍提高。
实践证明，超细水泥能坚固、持久地封堵套管外窜槽，封堵套管缝洞泄漏，封堵射孔孔眼，封堵井间大孔道蒸汽窜、水窜封堵边、底水推进、施工有效率达90%以上。
一、超细水泥室内试验1.1 比重、水灰比、流动度和造浆率的测试结果，如下：比重：1.66（g/cm3），约为13.9ppg水灰比W/C：0.7流动度：240 mm造浆率：1.0251.2 稠化时间的调试，耗费了一个多月的时间。
1.2.1开始时没有加入降失水剂。
首先调整70℃稠化时间，得到了理想的结果，稠化曲线也成直角稠化。
见图1。
实验配方如下：超细水泥600g+分散剂CF1.5g+缓凝剂HS-R3ml ，稠化时间248min到100BC。
在不加入降失水剂的情况下，调整80℃稠化时间时出现了问题，反复作了几个实验，表现出体系不稳定，实验温度达到80℃后，稠度升高，大于30BC，经过1~2个小时后再呈直线增长。
1.2.2加入降失水剂CGJ，调整体系稳定性，并从90℃开始调整实验，得到理想实验结果，配方如下：超细水泥600g+1.5g分散剂CF+7.2g 降失水剂CGL+6ml缓凝剂HS-R ，稠化时间230min到100BC，见图2。
调整80℃稠化，在不加缓凝剂的情况下，稠化时间也比较长，大约7个多小时。
1.2.3降失水剂改用CHJ，调整实验。
在77℃条件下，稠化时间310min 到50BC，见图3，配方：超细600g+7.2gCHJ+1.5gCF+3.4mlHS-R，曲线良好。
随即调整80℃实验，出现如同没加降失水剂一样的情况，即温度达到80℃后，稠度增加，超过30BC后1个多小时成直线增长。
调剖堵水技术在高含水油井中应用
调剖堵水技术在高含水油井中应用调剖堵水技术是一种应用于高含水油井的一种水平井工艺，旨在提高油井采收率，降低含水率，进一步延长油井使用寿命。
在高含水油井的开发过程中，由于胶体粘部分、化学反应、沉积物生长和反渗透作用等因素的影响，油井产出受限，井网压差增加，油水界面下降，使井筒中水含量日益增多，影响采油效率。
而调剖堵水技术能够有效解决这些问题，提高油井产出与采收率，从而提升整体油田开发效率。
调剖堵水技术的原理是利用调剖剂、堵水剂和水泥等材料在高含水油井中形成一系列具有特定功能的过滤屏障，包括分散性调剖屏障、堵塞性堵水屏障、黏度调节屏障、流量平衡屏障等，从而实现高含水油井的管柱控制、防水、深部膨胀和合理调节油井产量。
调剖剂、堵水剂和水泥等材料通过注入高含水油井，填充井筒缝隙，封锁井眼，改变井筒流动路径，开采更多油藏，提高采油矿井的采收率。
在调剖堵水技术的具体应用过程中，需要根据不同井型和井深等因素选择适合的调剖剂和堵水剂。
在注入调剖堵水剂前，需要先进行强制水宣洗井一次，以清洗孔隙和裂隙中的沉积物和杂质。
随后在井筒中注入调剖剂和堵水剂混合液，使其均匀分布在井筒中。
在注入混合液的同时，油井产量会有所下降，但在几个小时后产出会有所恢复。
调剖堵水后，需要进行封孔固井工艺，将井筒的缝隙密封，防止堵塞材料从井筒中流失。
总体而言，调剖堵水技术在高含水油井中应用优势明显，其能够有效地控制高含水产井的水声压差，增强油井采出层和开发层之间的连通性，提高井网的整体采收率，减少油水混合物的排放，达到环保目的。
但需要注意的是，在具体应用过程中，需要根据实地情况进行综合评估和调整，以保证技术能够发挥最大的作用。
提高海上油田采收率的调堵技术应用研究
提高海上油田采收率的调堵技术应用研究作者：任从坤来源：《教育科学博览》2013年第12期摘要：海上油田投产初期上产速度较快，导致含水上升较快，形成大孔道和高渗渗层窜流比较严重，调剖堵水势在必行。
海上油田控水技术由注水井调剖技术和油井堵水技术组成。
调剖堵水成功的矿场试验说明，海上油田调剖堵水技术具有可行性和广阔的应用前景。
关键词：海上油田调剖堵水提高原油采收率应用研究1 海上油田的调堵技术1.1 注水井调剖技术为了补充地层能量，海上油田的开发必须注水。
注水井调剖就是从注水井注入调剖剂，封堵高渗透层，提高注入水波及体积，达到提高采收率的目的。
海上油田注水井调剖技术由调剖必要性判断、调剖剂的选择、调剖剂用量计算和调剖工艺的实施等技术构成。
1.1.1 注水井调剖必要性判断可用注水井井口压降曲线及由该曲线计算出的充满度进行判断。
注水井井口压降曲线是由关井后井口压力随时间变化测得的。
图2为3条典型的注水井井口压降曲线，它们分别来自与高渗透层、中渗透层和低渗透层连通的注水井。
注水井井口压降曲线充满度计算式为（1）式中，DF为充满度；t为关井时间，min；p（t）为注水井关井时问后井口压力，MPa；p0为关井前井口压力，MPa。
从式（1）可以看到，DF是指注水井井口压降曲线下的面积占p0t面积的百分数（图3），所以叫充满度。
若DF=0，表示关井后井口压力立即降至0，即地层为大孔道控制。
1.1.2 调剖剂的选择在温度低于85℃的地层用冻胶型调剖剂。
该调剖剂与聚合物与交联剂配制而成。
在温度高于85℃的地层用无机调剖剂。
该调剖剂由两种相遇后可产生堵塞的工作液组成，中间以隔离液隔开，交替注入注水地层。
通常用10%Na2O·mSiO2和8%CaCl2作工作液。
改变隔离液体积，即可将堵塞设置在不同位置的高渗透层。
对不同条件的调剖井，有不同的调剖剂配方。
1.1.3 调剖剂的用量调剖剂用量V的计算公式为V=π（R22-R12）式中，R1，R2分别为不同位置调剖剂的内、外环半径，m；h为油层厚度，m；为地层中高渗透层的孔隙度，一般为25%～35%；α为高渗透层厚度占油层厚度的百分数，一般为15%～25%；β为方向系数，一般为50%～75%。
储层改造技术--调剖堵水
等条件选择堵剂。
RE决策技术：通过专家系统的产生式推理方式选择堵剂。本决策系统将 常用的堵剂建成堵剂库，堵剂库中包含堵剂名称、堵剂粒径、堵剂对地 层矿化度的适应范围、堵剂对地层温度的适应范围、堵剂对地层pH值的 适应范围等堵剂的性能参数。堵剂类型选择时，系统将地层参数与堵剂
库匹配，寻求最佳的堵剂类型。
同层水
4． 其
他
原
因
窜层（槽）水 6
油 井 出 水 的 危 害 性
1．消
耗
地
层
能
量
2．油井大量出水，造成油井出砂更为严重
3．危 4．加 5．增
害 重 加
采 脱 污
油 水 水
设 泵 处
备 站 理 负 量
7
担
油井化学堵水的基本原理
将化学剂（堵剂）从 油井注入到高渗透出
使用选择性堵剂 选择性封堵同层水。 打隔板控制底水 锥进，封堵底水 。 封堵水层和高含 水层（准确确定水层和 高含水层） 。
非选择性堵剂主要分为冻胶类、颗粒类、凝胶类、树脂类和沉淀类
等五大类。该类堵剂无选择性，对油层和水层具有同样的封堵能力，应 用的先决条件是找准出水层段，并采取一定措施将油层和水层分隔开。
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四、堵水井的选择
依据油藏及开发资料选择堵水井 1、 油பைடு நூலகம்单层厚度较大(一般要求大于5m)。
砂 岩 油 田 选 井 条 件
适用于40 ℃ ～80℃（添加 临苯二胺：80 ℃ ～ 130℃） 、矿化度 ∠5000mg/L、渗透率∠ 0.3μm2的砂岩或碳酸盐岩 油藏堵水。
适用于40 ℃ ～90℃、空气 渗透率∠ 0.3μm2的砂岩油 层堵水。
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名称 F-HPAM堵 剂
油井挤灰封层封窜技术操作规程
油井挤灰封层封窜技术操作规程在油田作业过程中，封堵封窜技术是一项十分常用的技术。
该技术在实际运用过程中，由于普通水泥颗粒度比较大，所以，在实际封堵封窜过程中，往往需要运用强度较高，且不会对地层造成影响的封堵剂来进行作业。
但总的来讲，在将该技术运用到实际工作中仍然存在不少问题，这就需要不断深入研究和探讨水泥封堵封窜技术，以便更好地开展油田堵水作业，进一步推进油田领域的健康、稳定发展。
而此时则可以用高密度泥浆进行替换，进而有效挤水泥这一过程中出现稀释的问题，从而致使水泥密度进一步下降，随后再将挤注管柱上提到目标层下方10米左右的位置，并使用清水进行反清洗油井，使泥浆得以洗干净。
油田常用油井水泥的种类和性能要求
1 前言油井水泥在我国水泥的分类中归属于特种水泥。
可定义为：油井水泥是应用于油气田各种钻井条件下进行固井、修井、挤注等用途的硅酸盐水泥和非硅酸盐水泥的总称。
包括掺有各种外掺料或外加剂的改性水泥，后者有时被称为特种油井水泥。
通常所指的油井水泥是属于硅酸盐类水泥。
应用于油井的硅酸盐水泥．与应用于建筑、水工、海工、隧道、巷道等用的硅酸盐水泥是不同的。
由于工程施工的性能要求不同．尽管都属硅酸盐水泥体系，但化学组成，矿物组成，也会存在差异，其物理化学性能的测试仪器和测试方法都会存在差异。
2 油井水泥的种类和应用1903年在美国加利福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵油层上部的水层，该油井被称为世界上最早的注水泥井。
到目前为止油井水泥的研究和探索，已有百年的历史。
在这一百年里对油井水泥的研究取得了较为显著的成果。
美国“世界石油”杂志在1999年编纂了“世界主要固井用产品和外加剂汇总”，它包括了世界七大石油公司相关固井用产品和外加剂的最新统计。
其中把基本油井水泥分为了13大类，在这13类油井水泥中，波特兰水泥(我国称为硅酸盐水泥)是世界各油田最为常用的油井水泥，美国APl石油组织根据应用性能的不同，进一步把波特兰水泥分为A级、B级、C级、D级、E级、F级、G级、H级、J级等油井水泥，随着应用中的不断发展和淘汰，目前简化为A级、8级、C级、G级、H级。
高铝水泥主要应用于300℃以上的热采井、地热井固井。
市售低密度水泥主要应用于低压油气井、漏失井等井况的固井。
市售膨胀水泥可改善胶结性能防止油气窜流，提高固井质量。
微细波特兰水泥、微细波特兰水泥和微细高炉矿渣混合物可用于小间隙井、套管微缝的修补、含水井的封堵以及挤水泥作业和修井作业。
高炉矿渣、微细高炉矿渣可用于泥浆转化成水泥浆(MTC)的固井作业。
特种油井水泥的种类直接取决于掺入外掺料和外加剂的用途．并且随着外掺料和外加剂的发展而发展。
其种类多种多样也较为繁杂．没有相对明确的界限。
油田的调剖堵水剂
油田的调剖堵水剂目前已应用于油田的调剖堵水剂，主要有以下几大类。
聚合物冻胶类聚合物凝胶类调剖技术主要有以下几种:a(聚丙烯酰胺凝胶类聚丙烯酰胺——铬单液调剖技术聚丙烯酰胺——铬冻胶调剖技术聚丙烯酰胺——柠檬酸铝调剖技术聚丙烯酰胺——乌洛托品——间苯二酚调剖技术b(AM地层聚合物调剖技术TP-910调剖技术BD-861调剖技术c(部份水解聚丙烯氰(HRAN)调剖技术聚丙烯氰——氯化钙调剖技术部份水解聚丙烯氰高温调剖技术d(木质素硫酸盐(钙质或钠盐)复合堵水剂调剖技术e(生物聚合物凝聚类调剖技术聚合物冻胶类堵剂是目前国外使用最多、应用最广的一类堵剂。
据统计，美国EOR方案设计中有 35%采用聚合物，而其中的 60%采用的是冻胶处理。
该类堵剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物、两性聚合物等与交联剂反应形成的冻胶。
如 Zaitoun 等人针对德国北部的 Ploen-Ost 油田地层水含盐度大，温度高的条件研制的聚糖类堵剂有效地解决了该油田出水严重的问题，该堵剂包括两种新型聚合物:HST 和聚糖 G。
HST 是一种合成的乙烯基三聚物，聚糖 G 则是由微生物发酵合成的非离子型类似棒状分子的产物。
二种物质均可制成粉剂，它们比聚丙烯酰胺有更好的稳定性。
(1)沉淀型无机盐类如双液法水玻璃氯化钙堵水剂，单液法水玻璃氯化钙堵水剂，水玻璃硫酸亚铁，石灰乳调剖剂等。
将这类化学剂注入地层，使之在地层形成沉淀堵塞物封堵地层孔道。
由于这种反应物均系水溶液，且粘度较低与水相近，因而能选择性地进入高吸水层，在地层中反应后对高渗透层产生更有效的堵塞作用。
聚合物冻胶类如聚丙烯酞胺类冻胶堵水调剖剂，地下聚合交联的丙烯酞胺类调剖剂和聚丙烯酞胺共聚物类堵水调剖剂等。
冻胶型调剖剂和堵水剂，它对水造成堵塞是由以聚合物冻胶的物理堵塞为主，兼有吸附和残余阻力，增强堵水效果的作用。
沉淀类无机沉淀型调剖技术主要有以下几种:水玻璃氰化钙双液法调剖技术水玻璃——污水调剖技术水玻璃——硫酸铝调剖技术水玻璃硫酸亚铁调剖技术硅酸凝胶调剖技术水玻璃甲醛调剖技术碳酸钾(硼酸钠等)热沉淀法调剖技术醇诱导盐沉淀法调剖技术沉淀类堵剂是将两种互不相容的化学剂在地下混合就地形成沉淀堵塞。
超细水泥资料汇总
超细水泥资料汇总超细低密度水泥浆的研制及其应用L G 地区储层深,均为深井和超深井,岩性、压力来较大的风险和困难。
长封固段带来大温差问题突系统复杂,地层压力系数从1. 0 到1. 75 不等,长裸眼段压力窗口窄,极易发生井漏。
为实现平衡压力固井,采用了低密度水泥浆加常规密度水泥的浆柱结构,在确保主要目的层的封固质量的同时,还要求根据颗粒级配原理,实现漂珠、水泥、超细水泥、保证对上部气层实现有效封隔,这不仅需要“三高气井低密度水泥浆克服早期强度低,沉降稳定性差,渗透率较高等缺点,还要具有良好的防气窜性能, 良好的防漏堵漏功能等特性,才能满足该地区固井的要求。
L G地区固井技术难点:1) 井深,封固段长,封固层位多,压力系统复杂,上部存在气层,钻井过程中从沙一段到东岳庙组均存在不同程度的气测异常或气侵的情况,防气窜难度大。
2) 地层承压能力低,施工中高泵压极可能造成井漏,导致水泥浆返高达不到要求。
必须采用正注反挤的工艺措施来保证全井封固质量,耗时费力,增加成本。
3) 气井封固段长,一次固井封固段经常出现在2000 m 以上,注灰量大,固井施工泵压高,给固井带来较大的风险和困难。
长封固段带来大温差问题突出,井眼上部水泥石强度发展缓慢,影响电测质量。
2 设计思路根据颗粒级配原理,实现漂珠、水泥、超细水泥、微硅等特种不同粒度分布的材料进行组合,优化设计各组分的比例,使之尽可能地达到高的体积堆积系数P V F 值,实现紧密堆积。
水泥颗粒的平均粒径为20～30μm ,小于10μm的粒子不足,水泥粒子之间的填充性并不好。
加入超细粒子粗细组合,可使堆积体的孔隙率达到很小的程度。
在水泥中掺入超细掺和材料,如超细水泥,微硅粉等,可以大幅度地改善胶凝材料颗粒的填充性,提高水泥石的致密度、抗渗透性与水泥石强度。
利用超细水泥细化后水化加快;强度发育更快;浆体更加稳定;水泥石更均匀、致密;填充性能更好;活性比微硅更高,不需要激活,低温下仍然能发挥强度等一系列物化性能改善的有利因素,取代一部分G 级油井水泥,使低密度水泥浆的各项性能得到提高。
超细“G”级油井水泥低温低密度水泥浆研究
超细“G”级油井水泥低温低密度水泥浆研究朱江林李占东韦江雄何昱昌谢晓庚摘要针对海洋深水低温、破裂压力低等特点，通常要采用低密度水泥浆来封固深水表层；低温环境下普通“G”级油井水泥水化速度缓慢或几乎不进行水化反应，水泥石早期抗压强度低且发展缓慢。
为有效降低现场候凝时间，节约深水作业成本，开发了一套适用于深水表层固井用超细“G”级水泥用低温低密度水泥浆。
对水泥浆体系的设计原理与水泥浆组分进行了论述，并对该水泥浆体系在深水环境下的性能进行了评价，和中海油服现场在用的普通“G”级油井硅酸盐水泥浆体系进行了对比。
结果表明，超细“G”级水泥低温低密度水泥浆体系在低温环境下具有较高早期强度、低失水量以及良好的流变性和稠化性能，其中密度为1.40g/cm3及1.44g/cm3的水泥浆在10~13℃温度下的稠化时间≥8hr，API失水＜70mL，1.40g/cm3水泥石在10℃及13℃温度下养护24h后的抗压强度可达到3.9MPa及5.4MPa；1.44g/cm3水泥石在10℃及13℃温度下养护24h后的抗压强度可达到可达到5.8MPa及8.3MPa。
同等水泥石密度及温度下，超细”G”级水泥石24h强度较中海油服在用的普通“G”级油井硅酸盐水泥石强度提高40%以上。
关键词深水；固井；水泥浆；低温；低密度；抗压强度；超细“G”级油井水泥中图分类号:TE256.6文献标识码:ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.15.001朱江林1983—/男/湖北黄冈人/华南理工大学材料科学与工程学院在读博士研究生(2018~)/现就职于中海油服油化事业部/研究方向为水泥混凝土、油气井固井相关的技术研究工作。
李占东中海油服油田化学事业部(湛江524000)韦江雄华南理工大学材料科学与工程学院(广州510000)何昱昌华南理工大学材料科学与工程学院(广州510000)谢晓庚华南理工大学材料科学与工程学院(广州510000)0引言海洋深水石油开发是中国未来相当一段时间内石油资源开发的重要领域，而低温固井是其中一项必不可少的重要和关键技术之一。
石油开采井下作业堵水技术的应用
石油开采井下作业堵水技术的应用摘要：卡钻是指在油井生产和井下作业过程中，由于施工人员操作不规范导致井下作业工具卡在套管中，按照正常的悬重负荷无法提出的一种井下事故。
卡钻是井下作业过程中最常见的事故之一。
通过使用合理的解卡方法对卡钻事故进行及时处理，不仅能够降低修井作业的费用，提升修井作业效率，而且能够提高企业的经济效益。
因此，在油井修井作业施工中，一旦发生卡钻事故，解卡方法的选择至关重要。
关键词：石油开采；堵水；水泥引言近年来，我国的经济水平逐渐提升，为了满足这一经济水平上升所需要的能源储备，我国石油、天然气规模不断扩大。
在这一时代背景下，我国大多数石油企业都逐渐加大了井下作业的频率，这在提升了能源生产效率的同时也提升了油气井的故障率，很容易引发安全事故。
1堵水工艺概述井下作业环节，一旦发生油层出水就会让油田开发质量和安全性下降，因此对于施工人员来说保证堵水质量至关重要。
在采用堵水工艺时，一线生产人员必须确定出水层位和出水量，然后基于实际情况选用适宜的堵水方法进行封堵。
从现实角度来看，堵水工艺的应用价值在于提高水驱油效率和油田最终采收率，应用中需要实现水的流向和流量控制。
在实际作业环节，最为常见的地下修井堵水工艺有两种：第一种是机械堵水，是一种可基于“封隔器+井下配套工具”实现出水层位卡封的堵水方式。
若采用该工艺，则需强调封堵和采油的层位差异，通常是封上采下或封下采上。
第二种是化学堵水，与机械堵水相比它的灵活性更强，有选择性、非选择性之分。
前者是通过向地层挤入无机物(遇水生成沉淀)或高分子聚合物，基于物质的沉淀、膨胀反应实现堵水；而后者则是通过堵塞地层孔道实现堵水，但在堵水过程中沉淀颗粒(堵塞物质)会同时堵住出水孔道和出油孔道。
2井下作业技术发展现状分析井下作业技术是一种野外生产技术，主要应用于油田勘探开发环节，技术应用以保证油水井正常生产为目标。
在实践中，一线生产单位需要利用井下作业技术，让油水井恢复正常生产。