摘要：煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别，前者的难点主要表现在：①低温低压下水泥浆强度发展缓慢；②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞；③井壁稳定性差；④煤层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差，难以平衡压力固井；⑤煤层流体pH值呈酸性，易和水泥浆滤液反应产生沉淀污染储层。为提高煤层气井的固井质量，根据煤层气井的特点，确定了适用于煤层气井固井的低密度水泥浆体系的设计思路：①选择密度较低、粒径合适、抗压强度适当的减轻剂；②开发减轻剂和活性矿物微粉，利用其填充作用、级配调节作用和晶核作用来提高体系的力学性能；③选择性能良好的成膜型降失水剂和早强剂，控制水泥浆失水并提高早期强度；④确定合适的减轻剜、水泥、矿物微粉的加量比例和粒度分布，根据固井要求选定水固比配制水泥浆。据此开发出了水泥浆密度在1．20～1．50g／cm。范围内可调，水泥浆失水量低，水泥浆在25～50℃条件下早期强度发展迅速，力学性能稳定，流动性良好，施工性能良好的低密度水泥浆体系。实验结果表明，该水泥浆体系能满足煤层气井固井的要求。

摘要：前期研发的聚苯乙烯中空微珠作为钻井液减轻剂在现场应用中易团聚,极易与钻屑吸附而被固控设备除去,导致钻井液密度逐渐升高。为解决聚苯乙烯中空微珠存在的吸附、团聚问题,从壳体本体性质、表面改性入手,优化设计出具有双层结构的高分子中空微珠,室内优化WF单体、催化剂、发泡剂、表面改性剂、防静电剂等关键材料的加量,并采用喷雾干燥装置制备出了SMHPS-2型高分子中空微珠。室内研究表明,制备出的高分子中空微珠微观形貌呈圆球颗粒,表面致密光滑,粒径均小于100μm,平均密度为0.31~0.32 g/cm^3,抗压达50 MPa,抗温达90℃,具有良好的抗研磨性、分散稳定性,自身不团聚,且与钻屑无吸附效应。锦111井的现场试验表明,基液中加入4%SMHPS-2型高分子中空微珠减轻剂可将密度降低0.04 g/cm^3,且与固控设备具有良好的适应性,无吸附、团聚现象,具有良好的抗剪切能力。

摘要：针对松南地区浅层气井固井特点，提出了ＬＤＡＭ低密度防气窜水泥浆体系设计与施工要求。室内试验与７０余井次现场应用表明，该体系能显著提高固井质量，并且降低了固井施工成本，可以推广应用。

摘要：十屋地区位于松辽盆地东南隆起区,是典型的低压低渗油气藏,井漏与储层污染问题凸显,目前使用的常规钻井液体系无法有效应对,制约了该区块的高效开发,采用低密度钻井液是解决该问题的有效方法之一。针对十屋地区储层特性,结合钻井液技术难点和对策分析,设计出一种新型低密度钻井液体系。研究结果表明:高分子中空微珠加量为1%时,可将钻井液密度由1. 04 g/cm^3降低至0. 98 g/cm^3,降密度效果明显,且对钻井液性能无影响,形成的低密度钻井液体系满足现场施工要求,解决了传统钻井液体系的漏失问题,为十屋地区防漏、堵漏及储层保护工作提供了良好的解决方案。

摘要：利用PVF最大化原理,选用漂珠、水泥、玻璃微珠以及微细水泥构成4级颗粒填充体系,设计出了一种密度为1.15g/cm3的超低密度高性能水泥浆。对材料的来源进行了优选,对外加剂的作用机理进行了分析。该超低密度水泥浆稳定性好,析水量为0,失水量小于50mL;稠化时间在220～320min之间可调,基本成直角稠化;具有较高的早期强度,在中低温条件下的24h水泥石强度大于11.0MPa,在90℃时的24h强度达到12.0MPa;解决了长期困扰超低密度水泥浆存在的浆体稳定性差、候凝时间长、早期强度低等问题,具有良好的施工性能。

摘要：低压易漏地层在固井过程中易发生漏失,因此固井时要求降低水泥浆密度。以漂珠和空心玻璃微珠复合作为密度减轻材料,根据颗粒级配紧密堆积理论,以水泥、稳定剂DZW以及其他各种外加剂进行合理配比,设计出一种密度为1.28 g/cm3的低密度水泥浆。性能评价结果表明:该体系满足沉降稳定性要求,流动性好,65℃下滤失量小于50 m L,24 h抗压强度大于14 MPa。现场应用结果表明,复合空心微珠低密度水泥浆体系能够有效解决低压易漏地层固井漏失问题。

摘要：为克服地层承压能力低、封固井段长、水泥浆性能要求高等难点,通过优选减轻剂材料,合理设计液固比,设计了1.25g/cm^(3)~1.50g/cm^(3)低密度高强度水泥浆体系,其API失水<50mL,流变性好,水泥浆沉降稳定,直角稠化,满足现场应用要求,并取得了较好的应用效果。

摘要：近年来,由于漂珠的产量越来越少,质量也越来越差,因此急需寻找一种代替漂珠的新型减轻材料,以满足配制低密度水泥浆的需求。因此优选了一种新型的密度减轻材料——高性能空心玻璃微珠,根据颗粒级配紧密堆积理论,对高性能空心玻璃微珠、水泥以及其他各种外加剂进行合理配比,设计出了一种新型的低密度水泥浆。室内评价结果表明,该低密度水泥浆具有良好的稳定性、流动性,且失水量小,空心玻璃微珠能够替代常规漂珠来配制低密度水泥浆;空心玻璃微珠抗压能力比较高,用其配制的低密度水泥浆具有不可压缩性,解决了漂珠低密度水泥浆高压下漂珠破碎或进水导致水泥浆密度升高的问题;同一密度下,空心玻璃微珠低密度水泥浆的成本比漂珠低密度水泥浆的成本稍高,为降低成本,可考虑加入其他低密度外掺料。

摘要：常用的低密度减轻材料漂珠产量较少、货源紧缺,单一的漂珠作为减轻剂导致生产成本高,因此优选了一种成本低、来源广的减轻材料-改性膨胀珍珠岩。提出在漂珠低密度水泥浆中复配部分改性膨胀珍珠岩的方案。室内实验评价结果表明,该体系密度在1.45 g/cm^3～1.60 g/cm^3可调,水泥浆具有良好的沉降稳定性、流变性,且失水量少、早期强度高等特点。对比同一密度下,采用部分改性膨胀珍珠岩复合漂珠的低密度水泥浆与单一的漂珠低密度水泥浆相比,在性能差别不大的情况下能有效的降低成本。该体系在现场应用6井次,固井电测解释表明,水泥浆返高能达到设计要求,而且固井质量优质,能够满足油气层段开采需求。