几种水泥外加剂对地层伤害的机理研究

通过测定加有不同外加剂的水泥浆滤液离子组成、讨论滤液中颗粒尺寸分布、测定水泥浆液相电导，分析了加有不同外加剂的水泥水化历程；通过岩心流动实验考察了加有外加剂的水泥浆滤液对百色油田砂岩地层岩心的污染。实验结果表明：外加剂通过影响水泥水化历程改变滤液的离子组成和滤液中颗粒数量。在水泥浆中加入有机酸（酒石酸）可以改变滤液的离子组成，大大减轻滤液对地层渗透率的伤害。     

温度及外加剂对G级油井水泥强度的影响

利用超声波强度测试仪、高温高压养护釜及强度仪等仪器,对各种不同条件下G级油井水泥石强度进行了测试,得出了在不同温度及外加剂条件作用下的水泥石强度的发育及变化特点,确立了水泥石产生高温强度衰退存在2个临界温度,即110℃和150℃;确定了能够有效抑制高温条件下水泥石强度衰退的合理硅砂加量为30%~40%;阐述了在110~150℃及150~200℃ 2种温度范围内,加砂水泥的强度分别具有二级台阶及一级台阶等不同的发育规律。分析了外加剂对水泥石强度及发育特点产生的影响规律和外加剂的适用范围,揭示了温度等对水泥石强度产生影响的内在本质。     

油井水泥分散缓凝剂TD－lA

本文介绍一种新型油井水泥外加剂──分散缓凝剂ＴＤ－ｌＡ。用该外加剂处理的水泥浆流变性能好，稠化时间易调，固井成本低。在３口井的固井中试用该剂，取得了满意的效果。     

油井水泥外加剂室内评价

本文总结了水泥浆三大外加剂的类型的评价测试结果。包括：不同外加剂类型因不同加量对水泥浆性能的影响，受温度变化对水泥浆性能的影响程度，以及外加剂相容性试验。系统地论述了各类外加剂对水泥浆的作用机理以及对水泥石内部结构的影响和对水泥石的长期影响，从而对掌握和了解三大外加剂单项和复配性能奠定了基础，特别是对合理使用外加剂提高综合性能，满足固井质量的要求具有一定的现实意义。     

新疆迪那区块高温水泥浆流变性应用评价

合理描述复杂地层固井水泥浆的流变性,准确表达温度对流变性的影响对固井施工和固井质量尤为重要。从评价迪那区块固井水泥浆的流变性出发,结合塔里木油田固井现状以及现场试验数据,分析了固井水泥浆流变参数的常规计算方法及回归计算方法;利用回归分析的数学方法,对各流变模式的流变参数进行了综合回归计算与分析比较,优选得出适合塔里木油田的HB流变模式以及温度对流变参数的影响方程。因为影响流变参数的因素很多,为准确计算流变参数,可根据得出的反映温度与流变性关系通用的二次函数方程,结合不同的试验条件、水泥浆配方、外加剂以及数据可以回归出有针对性的关系式。     

油井水泥分散缓凝剂TD—1A

本文介绍一种新型油井水泥外加剂－分散缓凝剂ＴＤ－１Ａ。用该外加剂处理的水泥浆流变性能好，稠化时间易调，固井成本低，在３井口的固井中试用该剂，取得了满意的效果。     

国外新型水泥浆体系——UniSlurry通用型水泥浆

UniSlurry通用型水泥浆具有很宽的适用温度范围及密度范围，能应用于常规固井、尾管固井、打水泥塞以及挤水泥作业等，由斯伦贝谢公司开发。UniSlurry所用水泥外加剂主要包括Uniflace降失水剂（液体及固体）和Uniset缓凝剂（低温及高温）。Uniflace为一种通用型降失水剂，性能可靠，加量少，对温度及加量的敏感性低，对水泥品种适应性强，能进行干混或水溶，适应井底循环温度为10～260℃，水泥浆密度范围为1．20～2．88kg／L，水质为淡水或盐水。通过调整缓凝剂Uniset的加量，能满足不同井深及不同井温条件下的固井要求。UniSlurry通用型水泥浆适用性强，能极大地简化固井设计，降低施工风险。     

温度压力对水泥浆流变性的影响规律研究

温度与压力是影响水泥浆流变性的客观关键因素。选取了有一定代表性的4种水泥浆,测定了在不同温度、压力下的流变性,根据试验结果,分析了温度、压力对水泥浆流变曲线、水泥浆流型、流变参数及水力参数的影响。研究表明,实际的注水泥流变学设计应考虑温度、压力对水泥浆流变性的影响,温度对流变性的影响要比压力显著得多。     

高温水泥浆体系的研制与应用

针对深井高温环境常规水泥外加剂失效、水泥浆性能变差等问题,研制出高温深井水泥浆体系及配套的减阻剂HNJZ1、缓凝剂HNHN1、降失水剂HNJS1。室内实验和现场应用表明,该高温深井水泥浆体系具有失水量低、流变性能好、稠化时间易调、水泥石强度发展快、抗压强度高等特点。     

油井净水泥浆及水泥石优化措施研究

油井水泥是以水硬性硅酸钙为主要成分的胶凝材料，其水化特性、使用环境和施工工艺决定了净水泥浆具有高失水、高密度和水泥浆凝固后水泥石的体积收缩、高脆性等缺陷，无法满足复杂井的固井要求。通过分析净水泥浆、水泥石缺陷给固井施工和储层带来的损害，提出了解决问题的国内常用的外加剂及其作用机理和水泥浆体系，对不同的井内奈件下选择合适的水泥浆体系和外加剂具有借鉴和指导意义。     

影响油井水泥浆流变性的因素

油井水泥浆的流变性是水泥浆配方设计的核心及安全施工的前提。本文分析了影响油井水泥浆流变性的主要因素：水泥的矿物组成（主要讨论中间相）即Ｃ４ＡＦ和Ｃ３Ａ对水泥浆的流变性影响很大,而易与硫酸盐反应生成钙矾石（ＡＦｔ）,不利于水泥石的长期稳定性;碱含量即Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ总含量,熟料中碱对水泥浆的影响超过Ｃ３Ａ;当水泥的粒度（比表面）颗粒粒径大于７５ｕｍ时,分散剂几乎不起作用;温度主要是通过加速或延缓水泥的水化速度而影响水泥浆的流变性;压力的增加会加速水泥的水化;化学外加剂也能改善水泥浆的流变性。并提出了水泥浆配方流变学设计的试验流程。     

固井水泥浆流变规律实验研究

应用不同的水泥浆体系固井是解决不同地层需要的主要手段,但对其流变性规律尚缺乏系统的实验研究和理论分析。针对目前常用的4种水泥浆体系,利用流变性实验分析方法,研究了水泥浆在不同水灰比、温度和水化阶段的变化规律,建立了流变参数随温度和时间的变化关系式。结果表明,水泥浆的流变性随着水灰比的增大而得以改善,随温度的变化具有明显的区间性变化规律,但不同体系的趋势转变温度点不同,且随着水泥浆的不断水化,其流性指数减小,稠度系数增大。该研究可为优化固井注水泥设计方案提供重要的理论依据。     

超高温超高密度防气窜水泥浆

针对超高温超高密度水泥浆设计中难于协调的超高密度与高强度、良好流动性与浆体稳定性的矛盾问题,利用粒度级配原理建立了以水泥为水化胶凝材料和颗粒表面存在吸附水化膜的三级颗粒紧密堆积粒度级配新模型,并应用该模型通过室内优化和添加剂优选实验,实现了以还原铁粉和铁矿粉加重、硅粉热稳定和微硅充填的双三级颗粒级配的组配加重,进行超高密度水泥浆的实验优化。开发出了抗温达200℃,密度达2.82 g/cm3的超高密度防气窜水泥浆体系。室内评价结果表明,该体系综合性能协调良好,防气窜能力强,说明所建立的三级颗粒级配新模型和应用该模型采用双三级颗粒级配进行超过密度水泥浆实验设计的可靠性和实用性。     

铁矿粉对高密度水泥浆流变性的影响

以粒度级配和紧密堆积原理为理论依据,以嘉华G级高抗硫油井水泥和铁矿粉等为基本原料,采用NN—D6型六速旋转粘度计,研究了密度为2．6g/cm^3的高密度水泥浆体系中铁矿粉的形状、粒度及粒度级配对其流变性能的影响。结果表明：采用颗粒圆形度较好、粒度较大、粒度级配范围较宽的铁矿粉作为加重剂,可以改善高密度水泥浆体的流变性。     

影响油井水泥浆流变性的因素

油井水泥浆的流变性是注水泥施工的一个重要工艺参数,是水泥浆配方设计的核心以及安全施工的前提。分别从油井水泥浆组成成分(石膏加量、比表面积、分散剂)、工作环境(温度、压力)、施工参数(搅拌速度、搅拌时间)和水泥浆的水灰比等方面通过试验来研究影响水泥浆流变性的因素。研究结果表明:随石膏掺量的增多,水泥颗粒的比表面积增加,水泥浆的流动性能随之变差,而比表面积为320~350 m2/kg时,水泥浆流变性能变化不大;提高搅拌速度和增长搅拌时间能提高水泥浆流变性能;随温度的升高水泥浆的流变性表现为先提高后变差的变化趋势,该试验条件下当温度高于70℃时水泥浆的流变性能明显变差,但压力对于水泥浆流变性影响不大。     

油气固井纤维水泥浆性能研究

为了提高水泥石的抗冲击能力,延长油井生产寿命,在油井水泥浆中加入了纤维。研究了纤维对水泥浆流变性、稠化时间、失水的影响,实验结果表明,纤维的加入对水泥浆的流变模式无影响,但对流变参数有一定影响,当纤维掺量为0.12%~0.19%、长度为400~1400 μm时,有利于改善水泥浆的流变性能;与不掺纤维的水泥浆相比,纤维水泥浆的稠化时间稍有减小,但不影响施工;对于水泥浆的失水性能来说,纤维长度和掺量均存在最优值,该实验条件下纤维最佳掺量为0.12%~0.37%,最佳长度为700~1400 μm。该研究证明了在水泥浆中加入适当长度及掺量的纤维可有效提高水泥石的界面胶结强度及韧性,从而为纤维水泥应用于现场提供可靠保证。     

高强增塑低密度水泥浆体系研究

常用的低密度水泥浆体系在低压易漏地区固井存在强度低的缺陷,油气勘探开发对低密度水泥浆体系提出了更高的要求。研究开发了以漂珠、水泥颗粒、微硅颗粒和颗粒级配增强剂为主构成的4级颗粒填充结构及与之配套的增韧复合纤维构成的高强增塑低密度水泥浆体系,对水泥石强度、水泥环抗冲击能力、水泥浆性能、浆体稳定性进行了室内实验。实验结果表明,水泥浆具有流变性能好、失水量小、稠化过渡时间短的优点,可显著提高低密度水泥石的综合强度、水泥浆的稳定性和防窜能力,与其他外加剂也有良好的配伍性。在胜利油田及川东北地区进行了现场应用,效果良好,为解决当前低压易漏井的固井问题提供了一个可行的途径。     

大庆调整井防漏水泥浆的研究

大庆喇、萨、杏油田,由于长期注水开发,造成局部注采不平衡,地层压力发生了很大变化,形成在1口井中同时存在高压层和欠压层的复杂地质条件,在钻井和固井过程中极易发生井漏。调整井防漏水泥浆技术,从减阻入手,利用外加剂改善水泥浆的流变性能和封固性能。室内做了5个方面的试验:1.常规物理性能;2.流变性能;3.膨胀及界面强度;4.自由水;5.抗水窜性能。试验表明:DFL外加剂水泥浆各项指标优于未加外加剂的水泥浆。并得出:1.DFL低摩阻防漏水泥浆具有良好的流变性能,临界排量低,容易实现低速紊流顶管,在同等条件下,摩阻比原浆低74%,现场替浆泵压降低1MPa。2.DFL低摩阻防漏水泥浆体系稳定,无自由水析出。3.抗压强度与界面强度比原浆都有所提高,并有一定的膨胀和抗窜性能。4.外加剂加量少,且全部采用湿混形式,易在现场应用。