高温水泥浆体系的研制

耐高温(矾土)水泥在砌筑或施工以后,往往要养护20多天,才能进入高温使用。这就给连续生产或紧急抢修时增加了困难,甚至只好停产等待养护期,严重影响生产。笔者在长期生

陆东五彩湾地区油气井固井过程中气侵、气窜严重,而现有的防窜水泥浆体系防窜作用单一,很难满足固井要求。为解决这种问题,提出用胶乳水泥浆体系来防窜。通过实验,从应用广泛的固井胶乳中优选出性能优良的胶乳,为进一步加强其防窜和降失水性能,使其与高性能降失水剂复合,添加适量外加剂,形成新型防气窜胶乳水泥浆体系;进而研究了不同温度条件下胶乳水泥浆体系对稠化时间、流变性、降失水、抗压强度的影响。结果表明:该胶乳水泥浆体系具有较强的抗温防窜性能,能完全满足该地区的固井要求。

利用颗粒级配和紧密堆积理论,制备了密度为1.20～1.30g/cm~3的微细水泥/漂珠低密度水泥浆体系。确定了其最佳配方:微细水泥与g级油井水泥质量比为1:1,微硅加量6.0%,降失水剂sz1-2加量1.5%,早强剂ck21加量2.0%,分散剂sxy加量1.4%,漂珠加量30%～60%,空心玻璃珠加量10%～20%,水灰比0.58～0.62。在50℃下,考察了该低密度水泥浆的抗压强度、失水性、流变性等,结果表明,该体系具有早期强度高、稳定性好、稠化时间可调等优点,适用于低压易漏地层及超长封固段的固井施工。

本文主要研究相同的水泥在不同温度下,对混凝土的拌合物性能、混凝土的强度、混凝土的变形性能的影响。通过试验数据和工程案例图片分析,当预拌混凝土企业面对高温水泥时应采取的措施。

为满足高温井固井对防气窜水泥的特殊要求,研制出了一种高温防气窜胶乳水泥浆体系。胶乳由苯乙烯(st)、丁二烯(bd)、聚乙烯醇等制备而成,具有稳定性好的特点。介绍了胶乳的制备条件,室内评价并分析了胶乳的高温降失水性能、耐温性能以及胶乳水泥石的性能。利用美国chandler公司7150型气窜模拟分析仪研究了胶乳水泥浆的防气窜性能。通过用x′pertprox射线衍射仪分析水泥石受不同腐蚀介质腐蚀后的组分变化,研究了胶乳水泥浆的耐腐蚀性能。

水泥浆体系介绍

研究了分析了各种原材料及其用量对保温水泥砂浆性能的影响，介绍了hl节能型建筑外墙保温水泥砂浆的制备和应用性能。

以往胜利油田以东营凹陷沙三中下地层的油藏勘探开发为主,而孔店组、古潜山勘探程度极低,是目前及今后进一步勘探开发的重点对象,而沙四段以下都存在盐膏层,完钻井深都大干4000m,随着井深增加地温越来越高,对水泥浆提出了更高的要求。为保证顺利施工,提高固井质量,必须优选水泥外加剂和调整相适应的高温抗盐体系。经过对外加剂进行筛选,最后选择了河南省卫辉市化工有限公司的系列外加剂,并调配成高温抗盐水泥浆体系以适应150-180℃的井温。该体系在高温下具有良好的稠化性能,稠化曲线呈直角;抗盐性能好,随着盐加量的增大,稠化性能变化不大;抗压强度高。该水泥浆体系成功地完成了胜利油田重点探井郝科1井、丰8井、王古1井和王46井的固井任务。在孔杏组二段的深层发现了含油烃源岩,拓展了东营凹陷的油气勘探空间。

高密度抗盐水泥浆体系

新型触变性水泥浆触变剂的研制

以天然海水为分散介质,研制了一种新型、操作简便、无毒性、无污染的低成本高性能泥浆液。该泥浆液具有优良的护壁、防塌和流动性,能有效地抑制粘土水化膨胀与分散,起到孔壁稳定、提高海上勘探施工质量和效率的作用。它既可节约大量淡水资源,又可大幅降低我国岩土工程海上地质勘探之成本。

利用超细水泥浆实现水窜通道深部堵水,需解决堵剂的深部注入性问题,而注入性能与堵剂的悬浮性和分散性密切相关。选用钠基膨润土(nt)水化胶体溶液作为堵剂的基础悬浮液,并考察了钠土水化规律。实验发现,钠土加量、水化时间、碱性环境、水泥外加剂对钠土水化胶体体系的影响显著,预水化5%单一钠土悬浮液30min以上,即可获得悬浮性能稳定的堵剂基础悬浮液。在基础悬浮液中加入30%超细水泥(xc),考察分散剂(cf)、降失水剂(cg)和改性乳胶(bct)对堵剂分散性能的影响,配合中温缓凝剂(ch),得到可深部注入的超细水泥浆堵剂配方(初凝时间5h):30%xc+5%nt+0.75%cf+2%cg+5%bct+0.5%ch。模拟试验中的平均注入压力为0.289mpa,表明该配方可用于水窜通道深部堵水。图8表1参5

1、管道压浆前，应事先对采用的压浆料进行试配。水泥、压浆剂、水等各种材料的称量应 准确到±1%（均以质量计）。水胶比不应超过0.33。 2、搅拌机的转速不低于1000r/min，浆叶的最高线速度限制在15m/s以内。 3、压浆机采用连续式压浆泵，其压力表最小分度值不得大于0.1mpa，最大量程应使实际工 作压力在其25％～75％的量程范围内；储料灌应带有搅拌功能，真空泵应能达到0.092mpa 的负压力。 4、在配制浆体拌合物时，水泥、压浆剂、水的称量应准确到±1%。 5、浆体搅拌操作顺序为：首先在搅拌机中先加入实际拌合水用量的80％～90％，开动搅拌 机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后再搅拌 2min；然后加入剩余的10％～20％的拌合水，继续搅拌2min。 6、浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆

水泥浆化学

目前水窜是影响胜利油田老区固井质量和石油开采的主要因素之一。为解决该问题,研制出一种遇水膨胀水泥浆体系,其主剂为遇水膨胀剂sdsp-1,主要由耐高温、高压的高吸水膨胀树脂和具有缓水溶性能的包衣材料,经特殊工艺加工而成,通过控制包衣材料有适当的溶解速度,使sdsp-1能在水泥硬化期或形成水泥石以后吸水膨胀。对该性能进行了室内评价,实验测得,加有1.5%sdsp-1的遇水膨胀水泥浆的24h水泥石膨胀率为0.09%,将该水泥石在淡水中继续养护72h,水泥石的再度膨胀率为0.56%。该体系在孤东油区的7口高含水调整井进行了应用,与同区块、同类型井相比,二界面合格率提高了30%,证明该遇水膨胀水泥浆能有效提高含水层位的封固质量,起到较好的防水窜作用。同时指出,该体系存在初期稠度发展较快的现象,影响水泥浆的流动性,需进一步完善。

为了消除高温水泥对水泥混凝土施工的影响,保证水利工程的质量,下文主要分析了使用高温水泥对水泥混凝土施工的影响,并总结出解决的办法。

胶乳水泥浆体系已广泛应用于大位移井、分支井、大斜度井、调整井和小井眼井等疑难井的固井,用以提高水泥浆的防气窜和控制失水能力,同时改善水泥石的胶结性能、韧性和防腐蚀能力。但是,由于盐的存在会使胶乳双电层的zeta电位降低,从而破坏胶乳的稳定性,导致胶乳在盐水中发生絮凝,因而限制了其在含盐岩层(盐层、盐膏层、盐水层)和水敏地层等复杂井的使用。针对这一难题,实验室研发并在国内首报了一种耐盐胶乳水泥浆体系,采用动态光散射、zeta电位仪、差示扫描热分析仪以及热重分析仪对其粒径、稳定性、玻璃化温度以及热稳定性进行了分析描述;还开发了配套的耐盐缓凝剂以及降失水剂,并研究了盐含量为15%bwow时耐盐胶乳水泥浆体系的性能。对该耐盐胶乳水泥浆体系性能的研究结果表明:①能耐饱和氯化钙溶液、饱和盐水以及耐250℃高温;②具有流变性好、失水量小、防气窜等优点;③可满足含盐岩层井和含水敏地层井固井要求。

新春采油厂排601区块油藏埋深450～600m,为受构造控制的岩性稠油油藏。针对该区块稠油热采井存在的技术难题,根据紧密堆积理论、颗粒级配原理以及低温活性材料复配技术,研制出了由增强料zql-1、增强剂zqj-1以及其他水泥外加剂组成的抗高温长效固井水泥浆体系。该水泥浆体系在低温下具有流变性好、api失水小、稠化时间可调等特点,水泥石具有抗高温强度衰退性能,该水泥浆在该油田已成功固井7井次,测井结果表明,有效提高了固井质量。

本文阐述了在河北邯峰电厂工程施工中,使用高温水泥成功配制了泵送混凝土,并在工程中大量使用,实践证明,合理使用混凝土外加剂是高温水泥配制泵送混凝土的有效措施

固井工程是钻井完井工程中最后一道工序,其质量好坏直接关系到油气井寿命长短及产能高低,保证并提高固井质量对于油田勘探开发具有非常重要和深远的意义。而随着油田勘探开发进入中、后期,部分油区由于长期且数量巨大的注水及采液,改变了地层的原始压力,区块异常高压和多压力层系大面积出现,如孤东、孤岛、油区,固井后水泥环胶结强度衰减引发地层高压流体外窜问题十分突出,严重影响了固井质量。从改善水泥浆体系入手,进行了大量室内模拟试验,调配出了科学合理的复合型早强剂水泥浆体系,经室内试验和现场应用证明,该研究取得了预期的目标,提高了此类井的固井质量,为今后油田的勘探开发提供了可靠的技术保障。

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结合冀东油田水泥外加剂使用现状,并根据冀东油田地质、固井特征,研发了有针对性的水泥浆体系。对该体系的主要外加剂一降失水剂、缓凝剂、减阻剂等进行了室内性能评价和配方优化。实验表明,该体系是水量低,稠化时间可调节,稠化曲线基本呈"直角",抗压强度较高,游离液含量小于1.4%。目前,该体系已经在冀东油田的不同区块的3口井得到应用,固井质量较好。