哈里伯頓公司全新推出了 IsoBond^TM水泥系統(tǒng)，該系統(tǒng)可從源頭降低持續(xù)套管壓力 (SCP)，以提供水泥屏障，最大限度地減少流體損失、縮短過渡時間并改善剪切粘合。

持續(xù)套管壓力 (SCP) 影響全球超過 30% 的油井，氣體運(yùn)移或環(huán)流通過未凝固的水泥、泥漿通道和水泥滲透率等流動機(jī)制引起的SCP。當(dāng) SCP 發(fā)生時，表明井的完整性已受到損害，這可能會對井筒隔離、排放和井生產(chǎn)產(chǎn)生影響。

緩解 SCP 從選擇正確的水泥屏障開始。由于 SCP 通常由多種流動機(jī)制的組合引起，因此可能難以確定其發(fā)生的原因。IsoBond? 水泥系統(tǒng)通過提供可最大程度地減少流體損失、縮短過渡時間、改善剪切粘合并降低滲透性的屏障，在所有方面從源頭上減輕 SCP影響。

1. 技術(shù)原理

IsoBond 是一種干混水泥系統(tǒng)，與液體添加劑相比，它為陸地作業(yè)提供了顯著的運(yùn)營效率，同時提供了可比的收益。利用 IsoBond 水泥系統(tǒng)可實現(xiàn)更高效、可持續(xù)和經(jīng)濟(jì)的水泥解決方案，成功管理氣體運(yùn)移和環(huán)流。與傳統(tǒng)水泥膠結(jié)系統(tǒng)相比，IsoBond 具有快速膠結(jié)、泥漿過渡時間短等特點，減少了通過水泥的環(huán)流，并將套管和地層的錨固力提高了 40%。這種改進(jìn)的剪切粘合導(dǎo)致水泥環(huán)更能抵抗腐蝕性流體的降解。

1.1最大限度地減少地層中的流體損失

在高達(dá) 250oF環(huán)境中，IsoBond 水泥系統(tǒng)提供每 30 分鐘50 cc 或更少的嚴(yán)格濾失控制。嚴(yán)密的濾失控制有助于確保泥漿成功地穿過具有挑戰(zhàn)性的地層，并且還可以通過減少水泥漿濾液損失來減少通過未凝固水泥的環(huán)流。

1.2更短的水泥固結(jié)時間

IsoBond 水泥系統(tǒng)提供不到 30 分鐘的過渡時間，這有助于降低氣體或流體流過水泥的可能性。靜置后，水泥開始膠結(jié)，直到它不再將靜水壓力傳遞到下方的環(huán)空，這通常會導(dǎo)致過平衡壓力的損失。過平衡壓力的這種損失使未凝固的水泥容易受到通過未凝固的水泥的氣體和流體流動的影響。IsoBond 水泥系統(tǒng)可快速建立膠結(jié)，這種短的過渡時間降低了氣體或流體流入的風(fēng)險，從而降低了由于流過未凝固的水泥而導(dǎo)致套管壓力持續(xù)的風(fēng)險。

1.3改進(jìn)的剪切粘合

IsoBond 水泥系統(tǒng)可使水泥對套管和地層的錨固力增加 40% 以上。這導(dǎo)致水泥環(huán)更抗裂并且可以更好地承受井壽命期間遇到的井下力。此外，IsoBond 水泥增強(qiáng)的錨固能力支持層帶隔離并防止脫粘，從而為流體或氣體向上遷移創(chuàng)造流動路徑。

1.4滲透性低

與類似的水泥系統(tǒng)相比，IsoBond 系統(tǒng)的開發(fā)目的是將水泥滲透率降低多達(dá) 75%。滲透率較高的水泥更容易受到腐蝕性流體和氣體的影響，這會導(dǎo)致水泥環(huán)降解。IsoBond 水泥提供的滲透性降低導(dǎo)致水泥環(huán)具有更強(qiáng)的抗腐蝕性流體降解能力。IsoBond 水泥對氣體流入的敏感性也較低，并且已被證明是更可靠的氣體遷移和環(huán)形流動屏障，可實現(xiàn)長期完整性。

2. 應(yīng)用

2.1應(yīng)用概況

哈里伯頓已在北美和拉丁美洲的多口井中泵送了 15,000 多桶 IsoBond。IsoBond 水泥系統(tǒng)將于 2021 年底在全球上市。

2.2與ChannelFix? 水泥添加劑搭配使用

當(dāng) IsoBond 水泥系統(tǒng)與 ChannelFix? 水泥添加劑搭配使用時，即使泥漿去除受到影響，它也能提供可靠屏障的額外保證。通過與油基泥漿 (OBM)、合成基泥漿 (SBM) 或生產(chǎn)井中的碳?xì)浠衔锝佑|，ChannelFix 水泥添加劑將膨脹以幫助填充通道并形成可靠的水泥屏障。這種添加劑不僅有助于密封殘余 OBM 的通道，而且還增加了水泥環(huán)的彈性——從而提供更高的抗循環(huán)載荷能力并改善長期隔離。