第２４卷第４期２００７年７月
钻井液与完井液
ＤＲＩＬＬＩＮＧＦＬＵＩＤ＆ＣＯＭＰＬＥＴＩＯＮＦＬＵＩＤ
Ｖ０１．２４ＮＯ．４
Ｊｕｌｙ２００７
文章编号：１００１—５６２０（２００７）０４一００６６一０３
一种超低密度水泥浆（ＵＬＣＳ）技术
韩立胜１靳文龙２李晓岚１权虎林３张野３
（１．华北石油管理局钻井工艺研究院，河北任丘；
２．中国石油天然气勘探开发公司海外研究中心，北京；３．华北石油管理局钻井技术服务处，河北任丘）
摘要在枯竭油藏和弱胶结地层固井时，通常使用低密度水泥浆。随着开发力度的不断加强，这些油藏的地层压力梯度不断下降，以往使用的低密度水泥浆体系都存在这样或那样的缺点，还没有一种单独的体系能够适应越来越困难的固井条件。国外提出了一种新的超低密度水泥浆技术，这种技术基于加入微珠和充气产生泡沫２种配制低密度水泥浆方法的优点，将２种降低密度的方法联合使用，从而产生密度更低、性能更加优良的超低密度水泥浆（ＵＬＣＳ）。介绍了用密度为０．９９８ｇ／ｃｍ３的ＵＬＣＳ在墨西哥的中南部Ｓａｍａｒｉａ区域固井以及用密度为０．６４７ｇ／ｃｍ３的ＵＬＣＳ在墨西哥Ｃａｎｔａｒｅｌｌ油田封固尾管的情况。结果表明，使用该技术配制的ＵＬＣＳ能够适应拈竭油藏苛刻的固井条件，没有发生漏失，固井质量得到很大提高。
关键词固井水泥浆超低密度枯竭油藏弱胶结地层
中图分类号：ＴＥ２５６．６文献标识码：Ａ
在枯竭油藏和弱胶结地层，地层压力梯度低，固井时通常使用低密度水泥浆。但随着开发力度的不断加强，这些油藏的地层压力梯度仍在不断下降，固井条件越来越苛刻，例如：在墨西哥，一些优质油层分布在高度枯竭的弱胶结地层区域，这些区域的许多地层即便是水柱都支撑不起；在最复杂的地区，漏失非常严重，即便是使用价格昂贵的优质微珠低密度水泥浆也不能成功进行固井［１］。因此，封固高度枯竭油层和弱胶结地层要求使用超越目前固井技术极限的超低密度水泥浆。然而，长久以来，使用低密度水泥浆在这些地层进行单级或多级固井时，水泥浆体系都存在这样或那样的缺点，还没有一种单独的体系能够适应越来越复杂的固井条件，还没有解决成本高、胶结不好、层间封隔效果差等问题。如果水泥浆在井底不能建立循环或者在注入后不能很快发挥作用，后期就需要必要的补救工作，这样会大大提高钻井成本，严重延误生产。
１降低水泥浆密度的方法［２］
１．１加人水膨胀剂
将水加入到比水密度高的任一水泥浆中，附加水的加入都会降低水泥浆浆体的密度，但同时会引起浆体的稳定性问题。要想用水来降低密度的同时还要保证浆体的稳定性，就需要加入添加剂来包容这些附加水。通常的水膨胀剂包括：火山灰、膨润土、烟化硅粉、硅酸钠或硅酸钾和硅藻土。这些材料经常被认为是密度减轻剂，但其自身的密度在２．００～２．５２ｇ／ｃｍ３之间，在水泥浆中水才是真正的密度减轻剂，因此更应该称之为水膨胀剂。因为这些材料中的大部分价格都较便宜，且水通常不计算在水泥浆的费用之中，所以使用这类水泥浆可以使固井工作的费用降至最低，尤其考虑到从附加水中产生的造浆率就更加明显。虽然使用该类水泥浆的优点很多，但其性能在所有的水泥浆体系中是最差的。
虽然该水泥浆能够满足常规固井的要求，但它们经常不能适应复杂的固井条件。另外，即便没有其他特殊的水泥浆性能要求，这些水泥浆的密度最低也只能降到１．３７８ｇ／ｃｍ３，因为若密度再低，凝固水泥浆的强度发展将会非常慢。尽管在成本上具有优越性，但强度发展慢、最终强度低是该类水泥浆的主要缺点。
１．２充气产生泡沫
降低水泥浆密度的第二种方法是向浆体中注入
第一作者简介：韩立胜，工程师，１９７４年生，１９９６年毕业于石油大学（华东）钻井工程专业，一直从事钻井设计和工艺研究。地址：河北省任丘市１９号信箱华北石油管理局钻井工艺研究院；邮政编码０６２５５２；电话（０３１７）２７２４６７０。
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