一种新型油井水泥用早强剂的性能评价

低温固井时,水泥石强度往往发展缓慢,影响固井周期。为此研制开发了一种新型油井水泥用早强剂,该早强剂中某组分能够为水泥水化产物的生长提供额外的生长位;同时复配多种有机及无机组分,加速水泥中各矿物的水化生长过程。其双重早强作用能够明显地提高低温下水泥石早期强度、缩短水泥浆稠化时间,其综合性能满足固井施工要求。     

油井水泥多功能防窜剂的研究及应用

针对国内外石油工程界尚未很好解决的固井技术难题,提出了新的防窜作用机制,并研制开发出了F17C油井水泥双膨胀降滤失剂,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不仅可使油井水泥浆产生足够的塑性膨胀和后期膨胀,而且还能有效地控制水泥浆的失水量。掺入该材料后,水泥浆的其它工程性能也满足API规范和现场施工的技术要求。100多口井的固井实践证明:F17C可大幅度提高调整井的固井优质率,是一种值得推广的新型油井水泥多功能防窜剂。     

C级油井水泥在深水固井中的应用前景

针对深水表层固井存在的低温、水泥石强度发展缓慢、浅层流、易漏失等难点,本文对深水固井水泥浆体系中油井水泥的选择进行了相关研究。与G级油井水泥相比,C级油井水泥更容易配制低密度水泥浆,低温条件下水化速度更快,水泥浆稠化时间短,水泥石抗压强度更高。     

纳米二氧化硅改性固井用胶乳水泥体系性能研究

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,胶乳添加到油井水泥中,可以改善固井质量,但国内的固井用水泥胶乳指标难以达到要求,水泥浆体系耐高温性能差,针对胶乳水泥稳定性差的缺点对胶乳水泥浆体系进行研究,将OP-10与OP-40复配使用,防止胶乳水泥浆变稠,改善其稳定性能;引入纳米二氧化硅,制备纳米二氧化硅复合乳液,考察其胶乳水泥浆的耐高温性能,同时对胶乳水泥的降滤失性、稠化性、抗压强度等各方面性能做了相应的评价。     

油井水泥的粒度区间与其组成及性能的关系

从定量角度研究G级油井水泥不同粒度区间对其组成及性能的影响规律.对油井水泥进行精确分级后,测定不同粒度区间油井水泥的矿物、化学组成、微观结构和强度性能.油井水泥在分级过程中出现分相现象,细颗粒中C3S含量较高,粗颗粒中C2S含量较高.不同粒度油井水泥微观结构和强度性能差别大,细颗粒水化速度快,水泥石早期强度高,但后期发展不足;中颗粒水化速度适中,早期和后期强度均很高,G3水泥石比G级水泥3d抗压强度和抗折强度分别提高39.4％和25.7％;粗颗粒的水化程度低,强度发展慢.5～30 μm粒度区间对油井水泥的水化及强度的贡献较大,为指导G级油井水泥的生产和高性能复合固井水泥浆的制备提供理论依据.     

复合型油井水泥早强剂LL的配伍性研究

在油气井固井作业中需要使用油井水泥外加剂来控制、改善水泥浆的流变性能和水泥的水化、凝结性能,提高水泥石的综合性能,保证固井质量。大量的实践表明,保证固井质量的关键之一是固井水泥浆的良好性能。而固井水泥浆的良好性能取决于水泥浆和水泥浆外加剂的性能。主要研究自制复合型油井水泥早强剂LL与实验室自制油井水泥缓凝剂MAM,分散剂FASA,降失水剂AS的配伍性规律。按照中国石油天然气行业标准SY/T5504.4-2008,SY/T5504.1-2005,SY/T5504.3-2008和SY/T5504.2-2005,测试水泥浆性能,最后进行早强水泥浆体系性能测试,通过配方1抚顺G级油井水泥+2.5%早强剂LL和配方2抚顺G级水泥+2.5%早强剂LL+1.0%缓凝剂MAM+0.5%分散剂FASA+1.0%降失水剂AS的水泥浆性能比较,结果表明,早强剂LL分别加入缓凝剂MAM,分散剂FASA,降失水剂AS后水泥浆性能均能达到相关行业标准,配伍性良好,并且早强水泥浆体系性能稳定,测得的稠化时间略有加长,初始稠度较低,抗压强度降低,能够满足固井的各项指标的要求。     

高抗硫酸盐D级油井水泥的研制

D级油井水泥是一种中深级油井固井水泥,新疆青松建材化工集团股份有限公司为适应塔里木油田固井需求,对其进行了研制,本文对D级油井水泥研制中的线路选择、原燃材料要求、D级油井熟料率值和矿物组成确定及其生产进行了有益的探讨。     

页岩油气井水泥性能质量提升研究和实践

为开拓油井水泥销售市场,该公司对西南油田市场进行调研。该地区固井用油气井水泥年需求量在20万t左右,主要是以页岩气开采工程固井为代表的高温高压深井。在调研中,经对产品性能质量综合评价,该公司生产的油气井水泥只能应用在油气井表层或浅井,在处于高温高压深井固井施工过程中,水泥浆触变性、流变性、外加剂配伍体系水泥浆稠化时间达不到客户的技术需求。为尽快满足于西南油气田页岩油气井工程开采对油气井水泥的技术要求,公司组成技术攻关小组,主要通过对熟料质量、调凝剂、温度对水泥性能质量影响因素进行实验室研究,并根据研究结论对生产工艺优化调整,成功生产出满足市场需求的油气井水泥。     

油井水泥膨胀、降失水双效材料的研究

油井水泥固有的高体积收缩和高失水特性是造成油气井气窜和固井质量差的主要原因,也是国内外固井界尚未很好解决的重要问题之一.本文研制了一种新型的油井水泥膨胀材料(DD型),并对其在不同条件下的膨胀量、抗压强度、胶结强度和工程性能进行了评价.此外,还对该材料的作用机理进行了理论分析.结果表明:当其掺量为水泥的10%～20%时,不仅可使油井水泥浆产生足够的塑性膨胀和后期膨胀,而且还能有效地控制水泥浆的失水量.掺入材料后,水泥浆的其它工程性能也满足API规范和现场施工的技术要求.     

自动混拌系统的研究与改进

固井质量的优劣直接影响到油气产量和油井的使用寿命,尤其是外掺料及外加剂的大量使用,在很大程度上改善了水泥浆的性能,提高了固井质量。本文分析原有水泥混拌系统工作原理,结合油井水泥干混技术国内外发展状况,采用复合式除尘技术和计算机控制技术等,改善了水泥混拌现场环境,提高了混拌效率和混拌的均匀度,提高了水泥浆的稳定性,保证了固井质量。     

油井水泥专用丁苯胶乳的实验评价

针对传统丁苯胶乳在油井水泥浆中适用性能差的问题,采用种子乳液聚合方法合成了一种油井水泥专用丁苯胶乳,并对其进行了微观结构和应用性能评价。该丁苯胶乳物理性能、红外及热失重分析结果表明：该丁苯胶乳乳液稳定性好,高温下分子结构稳定。丁苯胶乳水泥浆的应用性能结果和微观结构分析表明：该丁苯胶乳水泥浆API失水可控制在50 mL内,耐盐性能好,可解决传统胶乳水泥浆稠化实验"鼓包"、"包心"等问题;加有该丁苯胶乳的水泥浆早期强度发展快,胶凝强度过渡时间短;丁苯胶乳能细化水泥浆的孔径结构,提高水泥浆的胶结强度和形变能力,并且其水泥石的柔韧性比原浆水泥石提高了30%;此外,能够满足深井、超深井和气井等复杂井的固井作业要求。     

松南地区低密度水泥浆体系的研究与应用

松南地区地层破裂压力梯度较低,井底循环温度较低,油气层分布十分广泛,注水泥后易造成漏失,发生环空气窜等问题,给固井施工带来了很大的困难,严重影响了固井质量。为解决这些问题,研究并应用了漂珠一微硅低密度水泥浆体系,该体系具有低失水、流变性能好、稠化过渡时间短、抗压强度高等优点,能够满足松南地区固井要求。     

油井水泥浆流变模型研究进展

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。本文就国内外水泥浆流变模型、计算方法、流变特性及其主要影响因素（温度和压力）进行了综合评述。最后提出了水泥浆配方流变学设计的试验操作流程。     

高温缓凝剂LY的合成及在低密度水泥浆中的应用

随着石油勘探开发向深部油气层发展,固井长度增加,井底温度升高,需要提高缓凝剂的抗温能力并降低其温敏性。本文首先以AMPS和IA(衣康酸)这两种单体为原料合成共聚物,通过单因素实验法优化合成条件,得出最优合成条件为n(AMPS):n(IA)=50:20,反应温度60℃,引发剂加量1%。再将AMPS/IA共聚物与一种多羟基羧酸盐复配得到新型高温缓凝剂LY,并将该缓凝剂LY应用于低密度水泥浆体系中,通过中、高温条件下的稠化时间对比说明缓凝剂LY对温度的敏感性,实验证实LY的温敏性较小;并通过缓凝剂LY对水泥浆流变性的影响说明缓凝剂的分散性及稳定性,结果证明缓凝剂LY的稳定性较好,并可改善水泥浆的流变性;通过125℃下的高温稠化曲线可知该缓凝剂可抗温度达到125℃,具备高温缓凝剂特性,能够满足固井的要求。再通过XRD谱图分析缓凝剂对低密度水泥石的影响,并最终探讨缓凝机理。     

超细油井水泥性能研究及制备工艺探讨

为探讨超细油井水泥性能和制备工艺，本文通过采用立式多转子气流分级机对油井水泥进行分级和相应工序处理获得7种不同颗粒粒径的油井水泥。利用激光粒度仪、X射线衍射仪、扫描电镜等分别对不同颗粒粒径油井水泥进行颗粒级配、矿物组成、水泥颗粒形貌及水泥石水化产物进行测试，同时测试稠化时间、稠度、流动度、强度等对其性能进行评价。研究结果表明，油井水泥在分级生产过程中出现分相现象；分级粗油井水泥在合适比例混合下可获得合格产品；不同颗粒粒径的油井水泥微观结构和物理性能差别大，随水泥比表面积增大，水泥颗粒间吸附力增强，浆体稠化时间缩短，初稠和水灰比增大，析水率降低，稳定性增加；在合适温度范围内，随温度升高，浆体强度增加，但颗粒过细，强度反而会下降     

页岩气油气井水泥研究及生产制备

为探讨超细油井水泥性能和制备工艺,本文通过采用立式多转子气流分级机对油井水泥进行分级和相应工序处理获得7种不同颗粒粒径的油井水泥。利用激光粒度仪、X射线衍射仪、扫描电镜等分别对不同颗粒粒径油井水泥进行颗粒级配、矿物组成、水泥颗粒形貌及水泥石水化产物进行测试,同时测试稠化时间、稠度、流动度、强度等对其性能进行评价。研究结果表明,油井水泥在分级生产过程中出现分相现象;分级粗油井水泥在合适比例混合下可获得合格产品;不同颗粒粒径的油井水泥微观结构和物理性能差别大,随水泥比表面积增大,水泥颗粒间吸附力增强,浆体稠化时间缩短,初稠和水灰比增大,析水率降低,稳定性增加;在合适温度范围内,随温度升高,浆体强度增加,但颗粒过细,强度反而会下降。     

The influence of sulfomethyl phenol formaldehyde resin (SMP) on cementing slurry

The poor compatibility between drilling fluid additives and cementing slurry can lead to downhole accidents and inferior cementing quality. Therefore, this paper intends to study on the influence of sulfomethyl phenol formaldehyde resin (SMP) on cement slurry. This paper studies the influence of SMP on the rheological property, thickening time, aggregate stability of cement slurry, and compressive strength of cement stone, and studies the influence of SMP on the concentration of metal ions of cement slurry. And this paper analyzes the influence of SMP on the microstructure of cement slurry via vacuum freeze-dry technology of liquefied nitrogen combined with environmental scanning electron microscope. Finally draw the conclusions: SMP and metal ions with high valence (Fe³⁺, etc.) set off complexation reaction in cement slurry, which increases the molecular weight of complex compound adsorbed on the surface of the cement particles. Meanwhile, Zeta potential is decreased after SMP is added to cement slurry, and the cement slurry becomes thickened as the particles move from agglomeration and diffusion equilibrium towards aggregation direction. After SMP and metal ions with high valence (Fe³⁺,?…?etc.) set off the complexation reaction in cement slurry, a dense “film” is formed on the surface of the particles to prevent cement particles from contacting free water, which will reduce the hydration rate of cement particles, increase the thickening time of cement slurry, and reduce the compressive strength of the cement stone to only two-fifth of the compressive strength of cement stone with original formula.     

空心玻璃微珠水泥浆在煤层气固井中的应用

用常规的油井水泥浆对煤层进行封固,容易引起固井漏失,造成煤储层的污染。本文通过分析固井作业对煤储层的损害机理,提出了一种高强度、低密度水泥浆体系—空心玻璃微珠水泥浆,以减轻水泥浆密度,提高水泥环强度,从而最大限度降低对煤储层的伤害、提高固井质量。     

长封固段大温差固井水泥浆技术研究进展

深井超深井常会遇到长封固段大温差固井水泥浆施工困难,固井质量难以保证等问题。本文在总结国内外研究现状的基础上,分析了长封固段大温差固井水泥浆技术研究不足主要在于：(1)缓凝剂的跨温区使用易造成水泥浆超缓凝,目前研究没有从本质上解决该问题,且缓凝剂加量大抗盐性有待提高;(2)聚合物类外加剂在高温下的粘度急剧降低易造成水泥浆稳定性变差;(3)低密度水泥浆环空封隔性能较差;(4)高密度水泥浆在高温高压条件下稳定性较差等。针对上述难点,提出了长封固段大温差固井水泥浆技术对策,包括：(1)合理设计缓凝剂分子结构,研发加量少、抗盐性强的低温敏感缓凝剂;(2)探索AMPS类共聚物引起“鼓包”现象的本质;(3)选择并修正适用于固井水泥浆的紧密堆积模型,以提高高密度、低密度水泥浆应用性能;(4)积极开展高温悬浮稳定剂的合成与生产。     

盐膏层固井专用水泥的研究与生产实践

普通油井水泥用于盐膏层固井时易产生增稠、溶解等各种问题，给固井作为带来安全风险。本研究通过开发一种喷雾造膜技术，降低出磨水泥温度的同时在水泥表面形成钝化膜，并通过探究冷却液量、盐水浓度、地层温度的影响优化水泥性能，成功研发生产出盐膏层固井专用水泥，使水泥遇盐水时仍能保持良好的流动性和固井强度。