1、一種煤層氣固井水泥漿體系CLQC的研究與應(yīng)用論文導(dǎo)讀：研制了一種煤層氣固井水泥漿體系CLQC，評價了該體系水泥漿性能、靜膠凝強度開展、水泥石強度以及低密度水泥漿的沉降穩(wěn)定性，并進行了現(xiàn)場應(yīng)用。結(jié)果說明：CLQC體系在1.10g/cm3和1.20g/cm3密度下均表現(xiàn)出良好的沉降穩(wěn)定性，API失水量23mL，稠化時間在262280min之間，在40低溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的直角稠化;性能，30Bc100Bc的過渡時間;30min，靜膠凝強度從48Pa240Pa過渡時間;很短，水泥石強度與常規(guī)水泥石的性能接近，現(xiàn)場應(yīng)用3口井，聲幅測試接近優(yōu)質(zhì)。關(guān)鍵詞：煤層氣固井，水泥漿體系，CLQC我國的煤層氣資源量豐富

2、，其中山西、陜西、內(nèi)蒙古等西部省區(qū)煤層氣資源量最大。煤層氣不僅熱值高，而且不污染環(huán)境，具有廣闊的應(yīng)用前景【1】。但目前對于煤層氣的固井主要是借鑒石油天然氣的固井技術(shù)，針對我國煤層特殊的三低;當(dāng)水泥漿頂替就位后，會在其內(nèi)部迅速形成一種具有一定強度的、與地層和套管外表搭接的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，發(fā)生形成水泥漿整體膠凝懸掛失重效應(yīng)，從而失去與地層壓力系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，極易發(fā)生竄流現(xiàn)象。固井時的水/氣竄流問題嚴(yán)重影響固井質(zhì)量，是一直困擾石油工程油氣井固井領(lǐng)域的一大難題。本文采用靜膠凝強度/超聲波抗壓強度分析儀測試了CLQC體系的靜膠凝強度。從圖2 中可看出，CLQC體系開始約5h內(nèi)的靜膠凝強度開展很慢，5h后那

3、么快速成開展，靜膠凝強度從48Pa240Pa過渡時間;很短，從而賦予CLQC較強的防止水/氣竄流能力。論文大全。圖2 密度為1.10g/cm3的CLQC體系靜膠凝強度開展曲線本文測定體系水泥石的抗壓強度和水泥石的沖擊韌性k，實驗結(jié)果見表2 和圖3所示。分析實驗結(jié)果可知，CLQC體系的抗壓強度開展較快，特別在溫度較低室溫時，其24h抗壓強度明顯高于常規(guī)密度1.90g/cm3水泥漿體系，到達了低溫早強的目的；通過靜膠凝強度/超聲波抗壓強度分析儀所測試的抗壓強度也可看出，體系在40下約5h時就具有強度指標(biāo)，15h34min其強度到達了5.54MPa，具有低溫強度開展較快的特點；表2 CLQC體系水泥

4、石性能 密度 (g/cm3) 室溫23抗 壓強度/MPa 40抗壓 強度/MPa 50抗壓 強度/MPa 彈性模量/GPa 沖擊韌性 k/(J/cm2) 24h 48h 24h 48h 24h 48h 40、72h 40、72h 1.10 3.70 5.27 6.21 10.13 8.33 11.28 17.39 1.62 1.20 4.23 6.30 7.54 11.46 9.70 12.71 18.02 1.70 常規(guī)水泥漿 3.20 - 9.39 - 15.51 - 18.62 1.85 圖3 密度為1.10g/cm3的CLQC體系超聲波強度開展曲線為了盡量真實反映水泥漿的穩(wěn)定性，采用了

5、模具為上直徑為25mm、下直徑為25mm、高度為250mm的圓形鋼筒由兩個半圓筒組成中，并通過測定凝固后的水泥石密度變化來反響體系的穩(wěn)定性。其結(jié)果如下列圖4 所示：圖4 水泥漿體系沉降穩(wěn)定性能測試從圖4可看出，無論是密度為1.10g/cm3或是密度為1.20g/cm3的超低密度水泥漿體系，其水泥石上下密度差都不超過0.016g/cm3，而對于常規(guī)密度水泥漿的穩(wěn)定性要求一般認(rèn)為水泥石上下密度差應(yīng)小于0.08 g/cm3。論文大全。這充分說明本文的超低密度早強水泥漿CLQC體系具有優(yōu)異的沉降穩(wěn)定性能。2 現(xiàn)場應(yīng)用應(yīng)用煤層氣完井技術(shù)研究與應(yīng)用工程所開發(fā)的超低密度水泥漿CLQC體系成功固井五龍FH1、

6、L30、H2共3口井，固井質(zhì)量接近優(yōu)質(zhì)。固井質(zhì)量情況如下：l五龍FH1井：該井完鉆井深1022米，水平位移100米，139.7mm套管固井，水泥設(shè)計返高400 m，實際返高543m；聲幅情況：543m-600m15%-20%，600m-井底 0-5%。lL30井：完鉆井深892m，139.7mm套管固井，水泥設(shè)計返高452 m，實際返高561.2m；聲幅情況：根本一條線。lH2井：完鉆井深1095m，139.7mm套管固井，水泥設(shè)計返高685 m，實際返高776.7m；聲幅情況：776.7m-930m，5%-20%，930m-井底 0-5%。3 結(jié)論1CLQC水泥漿體系1.10g/cm3和1.20g/cm3密度下均表現(xiàn)出良好的沉降穩(wěn)定性，API失水量23mL，稠化時間在262280min之間，在40低溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的直角稠化;性能，30Bc100Bc的