新型矿渣MTC增韧剂MZR的开发与性能研究

矿渣MTC固化体韧性差,无法满足油井后期射孔等开发要求,为此,对提高水泥石韧性的途径进行了分析,采用纤维、橡胶粉和活性微粒复配得到了矿渣MTC增韧剂MZR,借鉴油井水泥石性能测定标准,通过抗冲击韧性实验、抗折强度实验、胶结强度实验对MZR的性能进行了测试,考察了MZR对浆体性能的影响。实验结果表明,MZR可以大幅度提高矿渣MTC固化体的韧性,当采用3%加量时,可提高矿渣MTC固化体抗冲击韧性、抗折强度及胶结强度30%以上,MZR对抗压强度无不良影响,不影响浆体施工性能,是一种优异的矿渣MTC技术增韧剂。     

矿渣MTC固化滤饼能力实验研究

固井液与钻井液滤饼实现整体固化胶结一直是石油工程界期待解决的重大技术难题。由于钻井液滤饼的存在，水泥浆与井壁不能牢固胶结，固井后常常出现油气水窜等严重问题，从而造成固井失败。为此，系统地比较了矿渣MTC水泥浆与油井水泥浆在没有滤饼、普通钻井液滤饼、多功能钻井液滤饼3种情况下的界面胶结性能。实验结果表明，没有滤饼存在时，油井水泥浆的胶结性能明显优于矿渣MTC；普通滤饼存在时，水泥浆和MTC均不能得到令人满意的胶结性能；油井水泥浆不能使多功能钻井液滤饼固化胶结，而矿渣MTC能够实现多功能钻井液滤饼的固化胶结。多功能钻井液钻井技术与矿渣MTC固井技术联合使用可以适当淡化顶替技术，充分发挥矿渣MTC技术的经济、技术优势，提高固井质量。     

MTC技术在百色盆地林逢稠油热采井的研究与应用

针对林逢稠油热采井的地质特点和对固井质量的要求开发了早期强度高,低渗透,微膨胀,抗高温和流变性好的MTC矿渣泥浆固化液,并分析了矿渣泥浆固化液技术的固化机理及特点。结果表明,MTC水泥浆具有低温防水侵,强度发展迅速,固化体耐高温的特性。MTC技术实用性强,施工简单,水泥浆体系流变性好,密度易于控制,它与钻井液有良好的相容性,提高了林逢稠油热采井的固井质量。     

推广矿渣MTC技术提高固井质量

矿渣MTC浆是由钻井液转化而成,与传统的油井水泥浆相比,具有与钻井液相容性好,利于提高顶替效率;矿渣MTC浆固化体强度抗钻井液的污染能力强;滤失低、沉降稳定性好、触变性好等优点,加之矿渣MTC浆还能采用钻井泵施工,这些都促进了固井质量的提高。     

矿渣MTC固化物力学性能研究

通过室内试验，从微观结构方面分析了矿渣MTC固化物在高温下易脆裂的原因，并提出了具体的改善措施和脆性判断标准。通过室内试验得出了矿渣MTC浆体的抗压强度随温度的衰退规律和静胶凝强度的发展规律。室内试验结果还表明：矿渣MTC固化物的抗腐蚀性能、动态力学性能和抗冲击性能与常规水泥相当，可以满足深井固井要求。     

矿渣MTC防气窜固井应用研究

为了使矿渣MTC应用于防气窜固井,根据环空气窜机理试验成功了矿渣MTC。试验期间,通过控制矿渣激活速度和早期强度发展规律,使矿渣MTC具有过渡时间短、早期强度发展快、固化后的水泥石收缩小、相容性好、高温高压稠化曲线成直角状等特点.在马蓬2井177.8mm生产套管固井试验中,5个气层压力均很高,但固井后无任何气窜的显示,固井优质。结果表明:矿渣MTC不仅能改善胶结质量,而且具有很强的防气窜能力。     

矿渣MTC固化物高温性能试验

矿渣MTC技术作为一项新的固井技术,已在中低温度的条件下得到广泛应用,从室内各方面性能及现场应用结果来看,它并不亚于油井水泥,而且有其独特的性能,如流变性能好、与钻井液的相容性好、顶替效率高、稳定性好、失水量小、静胶凝强度过渡时间短等特点。但它在中高温情况下的综合性能是否可满足固井要求,它的固化物能否满足后续作业的需要等都要进一步研究。对矿渣MTC固化物的高温强度发展趋势、在井底情况下的耐冲击性及抗腐蚀性能进行了室内试验,试验结果表明,矿渣MTC可用于中深井、深井固井。     

沙65井深井抗高温矿渣MTC固井技术

对矿渣 MTC配方优选、综合性能评价、高温下抗压强度变化规律进行了系统的室内试验研究 ,充分证明了矿渣 MTC具有很好的抗高温性能 ,完全能满足塔河油田中深井段固井要求。在塔河油田沙 6 5井二开井段的固井结果表明 ,矿渣 MTC固井技术可显著提高深井固井质量 ,尤其是第二界面胶结质量 ,为提高该区固井质量开辟了一条新的途径。     

超低密度高炉矿渣MTC固井液试验研究

长庆油田靖安、华池、镇原等地区的低压易漏地层,用1.30~1.50g/cm3低密度水泥浆固井,仍然存在水泥返高不够、固井质量差的问题。利用MTC固井的技术优势,用高炉矿渣、减轻材料漂珠和碱性激活剂设计1.20~1.40g/cm3的超低密度高炉矿渣MTC固井液体系,以解决低压易漏地层的固井质量问题。设计的超低密度矿渣MTC固井液流变性好,体系稳定,稠化时间能满足固井施工要求,在低温和高温下抗压强度高。高炉矿渣激活剂BES-1和BES-2性能良好,能在低温和高温下激活矿渣和漂珠的潜在活性,可提高超低密度矿渣MTC固井液水泥石的抗压强度。     

矿渣MTC处理废弃钻井液机理

废弃钻井液转化为水泥浆技术（MTC）是一种既满足环保要求又节约成本的好方法。为此进行了废弃钻井液成分分析、钻井液影响矿渣MTC性能等几方面的实验研究。结果表明：废弃钻井液的主要组成部分黏土中含有大量的SiO₂物质,不仅能够与强碱反应生成活性SiO₂,促进矿渣MTC凝固体胶结,还能够与矿渣中水泥熟料水化产物Ca（OH）₂反应,生成力学性能更好的低C/S（CaO·SiO₂分子比）比的C-S-H凝胶;矿渣MTC抗压强度随着钻井液加量的增加而增大,随着钻井液中纯碱量的增大而增大;钻井液中黏土水化程度越高,矿渣MTC强度越大;黏土12 h即可充分水化,矿渣MTC固井液的稠化时间变短,有利于提高固井液的防气窜效果,其耐高温性、耐酸侵蚀性更好。     

聚合物钻井液转变成水泥浆固井技术应用研究

本文对ＭＴＣ技术波特兰水泥转化法和高炉矿渣转化法的室内试验研究和现场应用进行了详细的论述。波特兰水泥转化法能提高水泥石抗压强度，高炉矿渣转化法能明显降低固井成本，综合考虑其特点，矿渣转化法有较大的技术优势。ＭＴＣ技术具有提高固井质量，降低固井成本等特点，有广阔的应用前景。     

矿渣浆降失水剂GJ-1的应用

针对矿渣浆水灰比较大、固相含量相对较少、自由水比较多、失水量较大的特点，用实验的方法优选出了降失水剂GJ－1。实验和现场应用表明，GJ－1具有许多优点：（1）用量少，降失水效果显著；（2）配伍性良好，GJ－1的加入不影响激活剂、助剂、分散剂以及其它添加剂的作用效果；（3）耐温性良好，耐碱性比较好；（4）具有润湿、润滑作用，有利于泵送；（5）有一定的缓凝作用；（6）提高矿渣石的高温高压强度，GJ－1加量在0．6％以上时能将矿渣石的高温高压强度提高3－4MPa；（7）增粘不明显；（8）具有一定的悬浮能力；（9）强化矿渣浆的直角稠化，加入GJ－1的矿渣浆可以应用于防窝固井技术，能够解决长封固段井的固井难题和低密度矿渣浆的沉降稳定性问题，保证施工安全，提高固井质量。     

泥浆转化为水泥浆:水硬高炉矿渣转化技术

介绍了BPS—MTC水泥浆的室内设计和评价方法及国内外使用BFS转化泥浆的具体做法;对比了BFS—MTC水泥浆与波特兰水泥浆及波特兰MTC水泥浆的性能。应用BFS将泥浆转化为水泥浆能有效地提高固井质量,可大幅度地降低作业成本,减少对钻井废泥浆的处理,有利于保护环境。     

超低密度高炉矿渣水泥浆研究

针对油田在低压易漏地层中使用１．４０￣１．６０ｇ／ｃｍ＾３的低密度水泥浆固井存在水泥浆返高不够,固井质量差等问题,结合矿渣膨润土水泥浆。矿渣ＭＴＣ固井技术和多功能钻井液固井技术,利用矿渣和漂珠等材料设计了密度１．２０￣１．３５ｇ／ｃｍ＾３的超低密度矿渣膨润土水泥浆,矿渣ＭＴＣ浆和矿渣ＵＦ浆。     

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用矿渣将泥浆转化成水泥浆（MTC）固井技术不仅能降低固井成本，而且能将钻井工程的污染物－泥浆填入地下。减少了对环境的污染也节约了废弃泥浆的处理费用。此外矿渣MTC技术还具有提高顶替效率及固井质量等优点。但矿渣结物高温脆裂是限制矿渣泥浆转化成水泥浆（MTC）技术在高温深井条件下应用的重要原因。文章在分析了现有的各种关于矿渣高温脆裂原因的观点后，在实验观测的基础上，提出了矿渣高温脆裂原因的新观点，即矿渣高温脆裂是由于C－S－H无定型凝胶高温脱水后发生体积膨胀造成的。文章设计了验证这一新观点的实验方法及装置，并用大量实验验证了这一新观点。最后根据这一新观点提出了预防矿渣胶结物高温脆裂的措施。