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浅论水泥浆吉林高含CO_2深层天然气田水泥浆系统设计与运用论文封面

摘要:近年来,吉林油田深层油气资源已经成为其勘探开发的重点,在已钻成的大量油气井中,获得了良好的油气发现。但随着井深的增多,井下状况越来越复杂,尤其是部分吉林深层天然气田高含CO_2酸性气体,给固井带来了新的挑战,CO_2严重腐蚀生产管柱和水泥石,导致气井服役寿命减少。为了解决从上不足,提升吉林高含CO_2深层天然气田的固井质量,亟需研发适用于吉林深层气田防CO_2腐蚀的水泥浆系统。针对吉林高含CO_2深层天然气田固井作业有着的突出不足,本论文在借鉴国内外防CO_2腐蚀水泥浆系统探讨成果的基础上,通过对CO_2腐蚀水泥环机理的探讨,确定了CO_2腐蚀水泥环的评价办法和防CO_2腐蚀水泥浆系统的设计原则,完成了波特兰基和磷酸盐水泥浆设计,其中波特兰基防CO_2腐蚀水泥浆系统在两口试验井固井作业后显示了良好的抗CO_2腐蚀特性。(1)波特兰基防CO_2腐蚀水泥浆设计通过考察95℃、CO_2分压2MPa条件下,常规防窜水泥浆系统及不同材料在360d内的抗腐蚀性能,确定了适合吉林高含CO_2深层天然气田的防CO_2腐蚀水泥浆系统的基本组成材料。筛选出了适合长岭气田高含CO_2的高温深井固井用抗腐蚀外掺料F11F,考察了F11F在150℃、CO_2分压2MPa下28d的抗腐蚀性能和水泥石微观结构,确定了与之相配套的其它油井水泥高温外加剂,形成了从F11F为核心的防CO_2腐蚀高温波特兰基水泥浆系统。(2)磷酸盐防CO_2腐蚀水泥浆设计通过探讨磷酸镁和磷酸钙水泥的制备、水化机理、耐CO_2腐蚀等特性,开发了磷酸盐水泥。通过分析水泥石的微观结构和磷酸盐水泥浆的水化产物,结合磷酸盐的水化特征和表面性质,研发了配套的缓凝剂和降失水剂。测试了磷酸盐水泥浆的流变性能、防窜性能、综合性能及与硅酸盐水泥的相容性,并显示了良好的抗CO_2腐蚀能力。2009年从外掺料F11F为核心的波特兰基水泥浆系统在吉林高含CO_2深层天然气田-长岭断陷中部凸起带哈尔金构造两口试验井开展了现场固井试验,顺利完成了固井任务,全井段测井质量合格。截止目前该试验井累计正常生产时间已超过3年,未见CO_2腐蚀异常状况,说明外掺料F11F为核心的新型固井水泥浆系统有效地抑制了CO_2腐蚀水泥石,达到了设计要求。 关键词:固井论文 防CO_2腐蚀论文 天然气田论文 波特兰基水泥论文

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