超高密度水泥浆研制

【引言】贵州赤水地区官渡构造石炭系茅口组含气层位一直备受关注，但多次钻探都未能钻达目的层，主要技术瓶颈在于缺乏超高密度固井水泥浆，不能克服嘉陵江组的超高压气层或盐水层（地层压力系数达2.7 以上），导致压稳极为困难。20 世纪90 年代，在该构造的官3 井钻进至3 808 m 时遇高压气层，采用密度2.87～2.92 g/cm3 的超重钻井液压井成功，但无法进行常规固井完井作业，因此只能封井。2005 年，官7井钻进时遇到超高压盐水层，由于固井时缺乏超高密度水泥浆，不得不封井。为了研制超高密度水泥浆，研究人员从水泥浆设计、施工设备改进等方面开展了多次尝试。例如，为了实现密度2.65 g/cm3 超高密度水泥浆的现场配制，新疆油田专门研制了喷射式二次加重配浆罐，在霍10 井和安4 井分别达到了2.61 g/cm3 和2.62 g/cm3 的水泥浆入井密度，但该方法不适用于压力较高的地层。本文通过加重材料优选和颗粒设计研制超高密度水泥浆，并对其性能进行评价；通过地面模拟混配试验对设计的水泥浆的实用性进行检测，并将其应用于官渡构造官深1 井的固井作业。