低滤失双膨胀水泥浆体系的室内研究与应用

油井水泥浆体固有的体积收缩和高滤失量是造成固井窜槽事故的根本原因。针对江苏油田老区调整井地层压力系统紊乱、固井质量无法保证的技术难题，研制开发出了油井水泥低滤失双膨胀材料(F17C)，对其在不同条件下的膨胀量、滤失量、胶结强度和工程性能进行了评价。结果表明：F17C可使油井水泥浆产生足够的塑性膨胀和硬化膨胀，还能有效控制水泥浆的滤失量。掺入该材料后水泥浆的其它性能也满足现场施工的技术要求。低滤失双膨胀材料的双膨胀性能来自于多膨胀源的综合作用，其膨胀驱动力源于膨胀性成分反应产物的结晶生长压；其优异的降滤失效果得益于对滤饼渗透能力的控制。江苏油田138口调整井的固井实践证明：低滤失双膨胀水泥浆具有显著的抗窜作用，能够大幅度提高固井优质率。     

陕北低压高渗地层固井技术

陕北吴旗和华池地区低压高渗透性地层固井质量问题一直突出。分析认为，水泥浆向地层滤失过多是主要原因之一。通过使用Ｌ５０降滤失剂将水泥浆ＡＰＩ滤失量降到５０ｍｌ以下，同时缩短水泥浆初终凝时间和改进现场添加剂混配方法，固井质量合格率和优质率大大提高。     

油井水泥分散剂的降滤失作用

分散剂是石油固井常用的油井水泥外加剂。本文采用水泥浆性能测定、电镜扫描等方法，研究了分散剂在水泥浆中的降滤失作用，探讨了分散剂的降滤失机理。     

F17C油井水泥膨胀降滤失双效剂的应用研究

调整井固井作业中的流体窜流问题一直是国内外尚未解决的技术难题之一,这一问题在江苏油田老区调整井固井作业中尤为突出,针对江苏油田老区调整井,特别是油水同层井的固井难题,研究开发出同时具有塑性体膨胀,硬化体膨胀和降滤失双效作用的水泥浆体系,有效地解决了固井施工中的水泥浆脱水失重,收缩失重及硬化体积收缩所造成的微间隙,因而大幅度提高调整井的固井质量,经30余口井的现场实验证明,该水泥浆体系流变性好,失水量小,稠化曲线呈直角,早期抗压强度高,且使水泥浆在塑性状态和硬化后均能膨胀,属一种技术领先的新型多功能油井水泥外加剂,F17C膨胀降滤失剂的应用从很大程度上解决了江苏油田调整井的固井难题,固井优质率明显提高,因而具有很好的推广应用价值。     

XSM抗盐抗钙水泥浆体系研究

固井水泥浆中含有可溶性盐和钙离子,严重影响固井质量。以XS粉剂为油井水泥降滤失剂,研究了一种XSM抗盐、抗钙水泥浆体系。通过室内实验表明,该体系具有一定的抗盐、抗钙能力,较好地解决了固井水泥浆中可溶性盐和钙离子对水泥浆的影响,降低了水泥浆滤失量,在配浆水的盐、钙含量高于新疆现场水的情况下,水泥浆各项性能满足了钻井施工的要求。     

QR─300A油井水泥降滤失剂试验及其应用

ＱＲ─３００Ａ是天津劳德化学技术公司研制生产的一种新型油井水泥降滤失剂。室内试验表明，ＱＲ─３００Ａ降滤失效果显著，与其它外加剂配伍性好，对水泥浆流变性和水泥石抗压强度无不良影响。现场试验２口井，固井质量均为优质。     

油井水泥膨胀降滤失剂F17C提高二连油田调整井固井质量

二连油田多压力层系低温浅井固井作业中的水窜问题是长期影响调整井固井质量的技术难题。在分析水窜成因的基础上,研制出了一种油井水泥膨胀降滤失双效剂（F17C）。室内评价结果表明：该材料使水泥浆在塑性状态和硬化早期均可产生有效膨胀,使水泥浆具有低滤失、高早强、零析水和过渡时间短的特性。在二连油田不同区块2口井的应用中,F17C水泥浆成功地解决了多年来该区域固井质量差的难题,经CBL及VDL测井解释,2口井固井质量均为优质。F17C一剂多效,适用温度范围广,现场施工方便,易于推广,为防止固井作业中的流体窜流、提高固井 质量提供了新材料的支持。     

低温浅层稠油井固井水泥浆体系研究及应用

套保稠油区块油藏埋深浅，油层温度低、孔隙度和渗透性高、碱敏性强、岩性疏松、底水丰富，且存在漏层。现用水泥浆体系存在滤失量不易控制、浆体收缩大、界面胶结质量较差或不理想等问题。据此设计了速凝早强低滤失膨胀水泥浆体系的配方，井在套保油田现场试验了3口井。F17C膨胀降滤失剂的优良性能来自于多膨胀源的综合作用．其膨胀驱动力源于膨胀性成分反应产物的结晶生长压。优异的降滤失效果得益于对滤饼渗透能力的控制；sK速凝材料的作用来源于高活性晶种诱导、加速水泥水化作用的贡献。现场应用结果表明：以F17C低滤失膨胀剂为主．辅以SK速凝早强材料的水泥浆体系．具有速凝、早强、低滤失、微膨胀和零析水的特性．可显著提高浅层稠油井的固井质量。     

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分析了复杂条件下浅煤层气井固井作业的技术难点及现用水泥浆体系存在的问题，提出了浅煤层气井固井水泥浆体系应具备的特性，据此设计了高早强低滤失膨胀水泥经浆体系的配方并进行了室内性能评价，现场应用结果表明：以F17C油井水泥低滤失膨胀剂为主的水泥浆体系能够解决浅煤层气井固井施工中的技术难题，可显提高煤层气井的固井质量。     

应用油井水泥降滤失剂提高中原油田固井质量

根据中原油田复杂断块的地质特点，就水泥浆滤液对油气层的损害特征，油井水泥降滤失剂控制失水的原理进行了论述。针对淡、盐水、低密度、高密度水泥浆分别选用了S27、SM－B、XS-2、R90系列、T50系列降滤失剂。经降滤失剂处理过的水泥浆其滤失量、稠化时间、抗压强度等性能均符合现场施工要求。经几十口井的现场应用．有效地提高了中原油田的固井质量。     

钻井液对榆树林油田低渗透油层的损害

根据榆树林油田低渗透油层的钻井完井具体条件,用φ60mm×L300mm模拟岩样进行了滤液损害研究。讨论了钻井液和水泥浆的损害深度,并分析了影响损害深度的几个重要因素。结果表明:钻井液损害深度为10cm左右,射孔可以穿透损害带,不影响产能;在严格控制影响损害深度的诸因素下,提高射孔弹的穿透能力和压裂效果是消除损害的关键。     

大庆油田南二区防漏堵漏水泥浆技术

在固井过程中发生井漏将导致水泥浆返高不够、漏封目的层,导致固井作业失败.因此,为提高水泥浆防漏堵漏性能,研究了防漏堵漏水泥浆,并分析了其作用机理.利用API失水仪及DL型堵漏材料实验装置,进行了防漏堵漏水泥浆封堵渗透型漏失和裂缝型漏失的评价实验.实验结果表明,由多种材料复合而成的防漏堵漏水泥浆能够成功封堵渗透型漏失和裂缝型漏失.此外,防漏堵漏水泥浆进行了4口井现场试验,固井时无漏失情况发生,固井优质率为75％,合格率为100％.     

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针对胶乳种类对油井水泥浆性能的影响；胶乳加量对油井水泥浆性能的影响；降失水剂对胶乳水泥浆体系性能的影响；胶乳对水泥石强度的影响。实验研究了国产丁苯胶乳对油井水泥浆的失水、流变性、自由液和水泥石抗压抗折强度的影响。结果表明 ,随胶乳加量增大，胶乳对水泥浆体系的流变性影响不大，但使体系的失水量及自由液明显降低，对水泥石的抗压强度减小而抗折强度增大。理论分析了胶乳对油井水泥浆性能影响的因素。     

降失水剂ST200S的室内试验和现场应用

ＳＴ２００Ｓ是天津劳德化学技术公司研制生产的一种新型油井水泥降失水剂。室内试验结果表明，ＳＴ２００Ｓ降失水效果显著，与其它外加剂有良好的相容性，对水泥将的流变性和抗压强度无不良影响。吐哈油田用ＳＴ２００Ｓ固油层套管共３口井，优质率达１００％。     

一种深井固井低密度水泥浆

经试验研究,用硅藻土(中国产)、G级水泥及非CaCl_2类早强剂配制出密度为1.35—1.60 g/cm~3的低密度水泥浆。室内评价了其常规性能及压力对其性能的影响。结果表明。该水泥浆密度可调范围大;硅藻土水泥浆具有较好的综合特性,即水泥浆凝结后的水泥石强度高。稠化时间可调,水泥浆混配容易,流动性好,水泥浆密度受压力影响不大,能适应低压易漏深井固井的要求。     

新型油井水泥分散剂PC-F42L的研制与应用

采用水相自由基聚合反应的方法,制备了一种新型的可用于油田固井的聚羧酸分散剂PC-F42L,并对其性能进行了评价。评价结果表明,新研制的分散剂PC-F42L对水泥浆的流变性能具有较强的调控能力,分散效果显著,其加量为0.5%～1%(BWOC)时,所配制的水泥浆初始稠度低,流性指数随着分散剂加量的增加逐渐增大;并与常用的降失水剂、缓凝剂有良好的相容性;在通常使用的几种水泥浆体系中的性能优于目前常用的磺化醛酮缩聚物类分散剂。现场应用表明,使用PC-F42L所配制的水泥浆流动性能良好,水泥浆失水量、稠化时间与抗压强度发展均能够满足要求,适用于油田固井。     

固井水泥浆对储层损害的再认识

固井作业是油气田开发过程中的重要一环,其对储层的损害主要由水泥浆滤液造成且是永久性的。储层损害程度与水泥浆滤液组分和侵入范围有关,射孔完井时孔眼长度是否大于滤液侵入深度,直接关系到水泥浆对储层的损害程度和油气井后续产量。通过分析水泥浆对储层的影响,提出了一种根据固井施工设计参数计算水泥浆滤液最大侵入深度的方法。该方法所需参数容易获得,计算简便,考虑了水泥浆动态和静态滤失阶段的极限滤失情况,可作为射孔完井时射孔深度设计的参考,对油气井储层保护和射孔完井参数设计具有重要意义。一般来说,采用密度1.9 g/cm~3的水泥浆对砂岩储层进行固井时,水泥浆滤液侵入储层深度在常规射孔范围内,水泥浆对储层的污染可以忽略不计。     

微波法合成的AM/AA/AS共聚物降失水剂PSA

AM/AA共聚物降失水剂在高温高碱性条件下与常用缓凝剂的配伍性差,需引入磺酸基.由于丙烯磺酸钠(AS)的价格便宜,因此设计在原料中加入AS.通过对以AM、AA、AS为原料的微波辐射和常规加热法制备的聚合物进行降失水效果对比,表明在常规条件下AS与AM/AA聚合困难,微波辐射可以提高AS的反应活性.在此条件下,通过进行引发剂体系优选,并通过研究单体配比、引发剂加量、AS加量、微波功率和微波时间等因素对加有合成产品水泥浆失水量、稠化时间的影响,确定出了该降失水剂的最佳聚合条件.研究了加有最佳条件下微波法合成的降失水剂的水泥浆的综合性能,表明水泥浆的各项性能优良,能够满足固井要求.     

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ＬＥ膨胀材料系经过特殊物理化学手段改性无机非金属物质,它可与水泥的水经产物反应,造成水泥石的体积膨胀。实验考察了ＬＥ膨胀材料对水泥浆工程性能和温度、压力及有程度对水泥石膨胀率、抗压强度、胶结强度的影响。此外,还对其与降失水剂、分散剂的复配性能衣水泥石的酸溶性进行了研究。结果表明：ＬＥ膨胀材料在常温常压及高温高压下均能使油气井水泥石产生明显的体积膨胀,除具有轻度缓凝作用外,同时具有降失水、控制析水和     

非渗透性低失水水泥浆保护储层的机理研究

固井水泥浆会对储层造成损害已是不争的事实。实验分析和理论研究表明：①高pH值条件下水泥浆中的大量过饱和无机物离子与地层水作用将产生大量结晶物和沉淀物（诸如Ca(OH)₂、CaCO₃、CaSO₄等），它们进入储层必然会缩小裂缝和孔喉，导致储层导流能力下降而损害储层；②钻井液动态污染后，若去掉外滤饼，再经水泥浆污染后岩心的整段渗透率恢复值只有35%～45%，此时仅靠内滤饼作用，油层保护效果不是太好，固相颗粒侵入深度将超过5.5 cm；钻井液动态污染后，若不去掉外滤饼，再经水泥浆污染后岩心的整段渗透率恢复值高达60%～70%，此时内外滤饼共同作用，油气层保护效果较好，固相颗粒侵入深度将只有2.5 cm。这说明外滤饼的存在对水泥浆的固相和液相确有很大的阻渗作用，而以降失水剂RC800为主配出的非渗透性低失水水泥浆会在近井壁地带形成一层高分子薄膜，阻止了水泥浆固相和滤液侵入储层，它相当于恢复了因要提高固井质量而人为破坏了的外滤饼的作用，从而保护了油气储层。