二氧化碳对油井水泥石的腐蚀

在分析二氧碳(CO2)腐蚀水泥的化学作用过程的基础上,测量和分析了腐蚀水泥石的微观结构、抗压强度及渗透率.结果表明:CO2对水泥产生腐蚀作用的本质在于CO2能够与水泥的水化产物相作用生成各种不同晶体结构的CaCO3,破坏了水泥石的原有产物组成及结构,导致腐蚀后水泥石的抗压强度下降,渗透率增大.温度、CO2分压增高,腐蚀水泥石抗压强度降低,渗透率增大.添加抗腐蚀填充材料的水泥浆腐蚀后初期抗压强度有所降低,后期抗压强度具有不下降或上升趋势.实验设计的6号水泥浆具有较好的抗腐蚀效果.     

基于颗粒级配技术的防腐水泥浆体系的室内研究

基于颗粒级配技术用不同粒度的砂及微细水泥对G级水泥进行复配,研制了防腐水泥浆,对防腐水泥石和G级水泥石进行H_2S腐蚀对比研究,测定水泥石外观、腐蚀深度和抗压强度的变化,通过扫描电镜、X-衍射分析了水泥石腐蚀后的微观结构与成分。结果表明,通过颗粒级配技术复配的防腐水泥浆体系能够明显地改善水泥石的抗腐蚀性能。     

二氧化碳腐蚀对油井水泥石抗压强度的影响(英文)

利用扫描电子显微镜、强度测试仪检测了不同条件下二氧化碳腐蚀油井水泥的产物、微观结构及抗压强度,研究了二氧化碳腐蚀油井水泥的机理及腐蚀对水泥强度的影响,分析和评价出了适合于大庆油田不同温度深井条件的水泥浆体系.结果表明:二氧化碳对油井水泥的腐蚀作用本质在于二氧化碳能够与水泥的水化产物发生化学作用,生成了各种不同晶体结构的CaCO3产物,使原有的水泥石微观结构遭到破坏,导致腐蚀后水泥石的强度下降;温度和二氧化碳分压增高;改善水泥石抗腐蚀能力应以有效改善水泥水化产物及微观结构为基础,添加抗腐蚀填充材料能有效改善水泥浆体系的抗腐蚀能力.     

水泥浆抗腐蚀性能的研究

为了改善和提高水泥石在酸性介质下的长期结构完整性和密封性，试验优选了抗腐蚀性水泥填充料WG．配制了9种水泥浆配方，并对这9种水泥浆体系成型后的水泥石块进行了不同龄期的CO2、H2S腐蚀试验，测定其抗压强度、渗透率和腐蚀深度，进行反光显微镜、X-射线衍射分析。同时，就CO2和H2S对水泥石的腐蚀机理进行了分析探讨。通过对实验结果的综合分析，优选出了抗腐蚀高密度和低密度水泥浆配方，该抗腐蚀水泥浆体系不但具有抗腐蚀性还具有良好的防气窜、降自由水、浆体稳定等综合性能。     

丁苯胶乳(SBRL)的改性和胶乳水泥抗腐蚀性能

如何提高水泥石抗CO2腐蚀的能力,日益受到各油田的高度重视,并成为了含CO2地层油气开发生产中急待解决的问题.本文通过加入表面活性剂复配体系,解决胶乳在高钙离子浓度的影响下产生的破乳现象,通过加入无机物、酸酐和多元醇反应生成树枝型网状结构,改善胶乳水泥浆的稳定性.胶乳水泥浆体系的稠化时间通过常压稠化仪进行测定.同时,对胶乳水泥浆体系水泥石进行了高温高压抗CO2评价.结果表明:文中采用的改性方法效果良好,胶乳和水泥的复配体系高温稳定性良好,在90℃条件下,可以满足固井施工要求.同时改性后的胶乳水泥石高温、高压抗CO2腐蚀性能有了明显的提高.     

硫酸腐蚀后油井水泥石的性能及微观结构

研究了硫酸对油井水泥石强度及微观结构的影响。结果表明：水泥石被硫酸腐蚀后,强度明显下降,硬化浆体中100 nm以上有害孔的数量显著增多,水化产物变得疏松多孔,硬化水泥浆体的物相组成发生变化,有新的腐蚀产物CaSO4·2H2O生成;水泥石抵抗酸性介质腐蚀的能力不仅与其致密程度有关,还与其硬化浆体的矿物组成密切相关;不同水化产物抵抗腐蚀的能力不同,Ca（OH）2比C-S-H凝胶更容易受到酸性介质的腐蚀;C-S-H凝胶被腐蚀后产生的孔隙主要是细小孔隙,而Ca（OH）2被腐蚀后产生的孔隙主要是100 nm以上有害孔,降低硬化浆体中Ca（OH）2的含量是提高水泥石抗腐蚀性能的关键。     

IR胶乳水泥浆体系稳定剂及自修复性能研究

用ζ电位为-84.60m V的IR胶乳作为防气窜组分,针对此胶乳进行实验研究,筛选出了4种不同类型的胶乳稳定剂,用于提高胶乳水泥浆的稳定性。6501/氧化胺/AES三元复配体系可以将胶乳水泥浆的使用温度提高到130℃。胶乳水泥浆体的性能研究结果表明,水泥浆失水量低,稠化性能较好,过渡时间短,初始稠度低。性能系数法评价结果表明,90℃及130℃的胶乳水泥浆SPN值分别为1.71和0.78,均显示出极佳的防气窜能力,添加5%的IR胶乳后,水泥石的抗压及抗折强度均有不同程度的增加。     

超细"G"级油井水泥低温低密度水泥浆研究

针对海洋深水低温、破裂压力低等特点,通常要采用低密度水泥浆来封固深水表层;低温环境下普通"G"级油井水泥水化速度缓慢或几乎不进行水化反应,水泥石早期抗压强度低且发展缓慢。为有效降低现场候凝时间,节约深水作业成本,开发了一套适用于深水表层固井用超细"G"级水泥用低温低密度水泥浆。对水泥浆体系的设计原理与水泥浆组分进行了论述,并对该水泥浆体系在深水环境下的性能进行了评价,和中海油服现场在用的普通"G"级油井硅酸盐水泥浆体系进行了对比。结果表明,超细"G"级水泥低温低密度水泥浆体系在低温环境下具有较高早期强度、低失水量以及良好的流变性和稠化性能,其中密度为1.40g/cm~3及1.44g/cm~3的水泥浆在10～13℃温度下的稠化时间≥8hr,API失水70m L,1.40g/cm~3水泥石在10℃及13℃温度下养护24h后的抗压强度可达到3.9MPa及5.4MPa;1.44g/cm~3水泥石在10℃及13℃温度下养护24h后的抗压强度可达到5.8MPa及8.3MPa。同等水泥石密度及温度下,超细"G"级水泥石24h强度较中海油服在用的普通"G"级油井硅酸盐水泥石强度提高40%以上。     

铝酸盐水泥在高温和CO2气氛的水化机理研究

采用力学性能测试、X射线衍射分析、扫描电镜分析、X射线能谱分析、X射线荧光分析等现代材料分析测试方法,探索铝酸盐水泥石在高温及CO2气氛下的强度性能、物相组成、微观形貌等。结果表明：矿渣和铝酸盐水泥相互作用,影响水化过程,提高铝酸盐水泥的后期强度。铝酸盐水泥在高温及CO2气体气氛环境下养护后,强度在400 ℃以下养护不断发展,在400 ℃到达最大值,最大强度为36.39 MPa,其水泥石外层含有C2AS、C12A7等耐高温且结构致密的晶体,并且不被CO2气体腐蚀。相比于硅酸盐加砂水泥浆,铝酸盐加高温稳定剂水泥浆体更耐高温和CO2气体腐蚀。     

丁苯胶乳水泥的制备及性能研究

针对油田中后期开发面临的固井水泥环受腐蚀、脆性破裂的问题,采用水泥石抗硫化氢腐蚀性分析、试件抗压强度实验,对胶乳改善水泥石的抗腐蚀性进行了研究,实验主要是测定不同胶乳加量下的胶乳水泥性能和水泥石的抗压强度以及相同胶乳加量下在不同温度和不同腐蚀浓度下的胶乳水泥性能和水泥石的抗压强度。实验结果表明,胶乳水泥石比普通水泥石抗腐蚀能力明显提高;随着水泥浆中胶乳加量增加,其失水量降低,水泥石的抗压强度却略有降低,抗折强度略有增高。胶乳的加入使水泥石的性能有了很大的提高,能比较好的解决油田上中深井的抗腐蚀性能。