抗高温抗盐多元共聚物类降失水剂的研究与应用

采用水溶液自由基聚合的方法制备了抗高温、抗盐多元聚合物类降失水剂BZF-L1,通过分子设计对降失水剂的性能进行了优化。研究结果显示,该降失水剂抗温可达180 ℃,抗盐可达饱和;通过改变降失水剂的加量（4%～7%）,可使水泥浆在室温至180 ℃、淡水至饱和盐水条件下的失水量控制在100 mL 以下。该降失水剂与缓凝剂的配伍性好,能够将水泥浆游离水量控制在0.5 mL 以下,水泥浆180 ℃的上下密度差在0.03 g/cm3 以下,24 h 抗压强度能达到20 MPa 以上,在不添加分散剂的情况下水泥浆的流性指数大于0.65,满足固井施工要求。在歧139X1 井进行了现场试验,该井施工顺利,固井质量好。该降失水剂的聚合度高,固含量低,在保持降失水剂应用效果的同时可有效降低降失水剂的成本,利于推广应用。      

高温水泥浆体系研究与应用

针对土库曼斯坦南约洛坦气田膏盐层固井对高温抗盐水泥浆性能的要求,研究了高温缓凝剂GHN和高温抗盐降失水剂GFL.GHN由有机膦酸钠盐、有机酸组成,对水泥浆其它性能无不利影响,对水质和水泥品种适应性强,其加量与稠化时间具有良好的线性.GFL为单磺酸四元共聚物AA-AM-VP-AMPS,抗温达180℃,抗欠饱和盐水.为提高固井质量,在高温水泥浆中还使用了硅粉、稳定剂及微膨胀剂.该高温水泥浆性能优越,应用温度范围为100～180℃,失水量在100mL以内,在土库曼的7口井中进行了试验,现场施工顺利,固井质量合格率为100％,解决了该气田高温盐膏层固井技术难题及高压、多气层固井过程中井漏与气侵并存的问题.     

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。      

高温抗盐直角稠化水泥浆体系

针对深井油气层埋藏深、分散,井温高、封固段长等复杂情况,优选出了一种高温抗盐直角稠化水泥浆体系.该体系外加剂由高温降失水剂G301(或G306)、高温缓凝剂GH-Ⅱ(GH-ⅡB)和高温减阻剂USZ组成.该水泥浆体系能够抗盐达饱和盐水,失水量小于150 mL,抗温达160 ℃,低温养护后强度大于14 MPa ,高温养护后强度仍大于15 MPa,表现出了很好的抗高温强度衰退性能;稠化时间可调,过渡时间短;易于配浆,流动性好,能够适应深井固井需要.在不同油田的高温固井实践表明,使用该水泥浆固井施工顺利,固井质量优质.     

M83S油井水泥降失水剂的性能评价

针对油田过去使用的降失水剂配制的水泥浆稠、流变性差、不利于现场泵送和失水量大、加量不易控制、抗高温性能差等缺点,研究并开发了一种聚合物降失水剂M83S.M83S是一种多羟基的化学交联聚合物,由于分子链中无离子型官能团,吸附基团间不存在静电斥力,易形成多点吸附的单分子膜,水泥颗粒表面对M83S分子的吸附量非常小,因此起降失水作用的是水泥浆液相中的聚合物颗粒.该降失水剂在低温下不溶解,流变性好,易泵送,抗高温和降失水性能都非常理想,抗温在120℃以上,失水量在30 mL以下,形成的薄膜具有一定的韧性,有利于水泥浆在候凝过程中防止油、气、水窜槽,经在700多井次的各类注水泥作业中应用,施工顺利,固井质量合格率取得了99.03%的好效果     

陇2井高温气井固井技术

陇2井为长庆油田在陇东区块部署的一口高温气探井, 完钻井深4960m,生产套管固井要求全井段封固, 固井施工存在井底温度高（井底静止温度130℃）,水泥浆体系需要具备抗高温性能;上下温差大（80℃）,低密度水泥浆体系易发生超缓凝现象; 一次性封固段长, 防漏压稳难度大等技术难题,通过高温降失水剂G411-GFL及高温缓凝剂G410-GHN研发,形成了抗高 温低密度/ 常规密度水泥浆体系及配套固井工艺技术,并在陇2井进行了现场施工,产层段固井优质率95%,低密度封固段优质率75%,满足了后期储层改造的需要,为长庆油田陇东区块高温气井开发提供了有力的技术支撑。     

抗冻型JYC降失水剂的室内研究与应用

为了解决高寒地区冬季固井施工中液体降失水剂易结冰的问题,在聚乙烯醇交联反应中通过引入冰点降低剂并控制交联反应的交联度,合成了在低温下具有适度流动性和良好降失水性能的JYC降失水剂。通过室内试验对JYC降失水剂的抗冻性能、JYC降失水剂加量对水泥浆性能的影响及海水对JYC水泥浆性能的影响进行了评价,结果表明:JYC降失水剂可以在-20 ℃的环境下使用;随着JYC降失水剂加量的增加,水泥浆的失水量逐渐降低,但其加量超过8 %时,失水量的降低幅度很小;随着JYC降失水剂加量的增加,水泥浆的稠度略微增大,稠化时间稍有延长,但对其抗压强度无不良影响;采用海水和部分海水配浆,JYC水泥浆的失水量会增大,但仍小于50 mL,水泥浆会增稠,其抗压强度有一定提高。在吉林松南区块的应用表明,JYC降失水剂不但解决了高寒地区冬季固井施工中液体降失水剂易结冰的问题,而且固井质量也得到了提高。      

抗循环温度210℃超高温固井水泥浆

随着勘探开发不断向深层迈进,超深井、超高温井逐渐增多,超高温对水泥浆抗温能力提出了更高挑战。为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-1S、抗高温缓凝剂DRH-2L及其他配套抗高温水泥外加剂,并形成了超高温常规密度固井水泥浆,在室内对该水泥浆的性能进行了评价结果表明,该水泥浆能够满足井底循环温度210℃、井底静止温度230℃的固井要求,水泥浆API失水量可以控制在100 mL以内,稠化时间可调,高温沉降稳定性不大于0.04 g/cm3,230～250℃超高温下水泥石强度高且不衰退。该水泥浆在华北油田杨税务地区高温深井安探4X井φ127 mm尾管固井进行应用,固井质量优质,为该地区勘探开发提供了固井技术支撑。      

青海共和盆地干热岩GR1井超高温固井水泥浆技术

固井是保证干热岩全生命周期井筒质量的关键环节。通过研究共和盆地干热岩地质特征和赋存条件,提出了干热岩固井的主要技术难点。针对干热岩高温固井问题,研制出了高温缓凝剂BCR-320L,优选抗高温降滤失剂BXF-200L（AF）,探索了不同硅粉加量下水泥石强度的衰退机理,形成了干热岩超高温水泥浆体系。实验结果表明,该水泥浆可以满足循环温度为200℃的固井要求,水泥浆稠化时间可调,具有良好的流变性能,在200℃下强度不衰退,72 h抗压强度可达44.1MPa。该水泥浆在青海共和干热岩GR1井中成功应用,现场固井施工顺利,裸眼段固井质量优质,为后续干热岩固井的施工提供了一定的借鉴。     

高温高压井水泥浆的研究与实践

讨论了高温高压对水泥石强度的影响规律。水泥石强度在温度低于110℃时随养护温度升高而增加，在高于110℃时随养护温度升高而降低，即发生了水泥石高温强度退化现象，且温度越高退化现象越严重。水泥石抗压强度在养护压力低于21MPa时随压力升高而增加；在高于21MPa时压力的影响不明显。在此基础上优选出了满足吐哈盆地预探井和科学探索井固井要求的抗高温水泥浆，该体系使用中粗硅粉高温稳定剂，RC800降失水剂，USZ分散剂和TW-200R缓凝剂。在勒七井和鄯科一井的固井实践表明，该体系高温性能稳定。施工顺利，固井质量合格。