一种酸溶水泥溶解促进剂

当目的层发生恶性漏失时,通常采用酸溶水泥进行堵漏,但是目前该堵漏技术尚不成熟。现有的酸溶水泥体系以水泥等胶凝材料附加碳酸盐为主,有的酸溶率低于90%,有的酸溶所需时间较长,不能很好地满足现场需要。通过对影响酸溶率的主要因素的评价分析得到,优化碳酸盐加量和细度,可使水泥石的酸溶率高于90%,但很难提高到95%以上。为了进一步提高水泥石的酸溶率,研发了一种溶解促进剂,该促进剂通过添加有机类发泡剂和含有磺酸根的饱和烷烃作为稳定剂,在碱性条件及一定温度下能够自身分解,产生少量细小的气泡,均匀地分散在水泥浆中,在水泥凝结物基体上预留下溶蚀孔洞,为酸液腐蚀提供通道,使水泥石酸溶率及酸溶速率都得到了很大地提高,30 min水泥石酸溶率可达96%以上。经现场试验检验,该套水泥浆体系性能易于调节,不仅解决了恶性漏失的难题,而且保护了储层。     

添加剂对碳酸钙和碳酸镁在酸中溶解速率的影响

转盘仪器主要用于测量方解岩及白云岩在HCl溶液中的溶解速率。由于不同的酸含有四价胺、聚合物、表面活性剂、互溶剂、铁离子鳌合剂及溶解铁离子,因此测量了普通酸添加剂对岩石溶解速率的影响。在23~50℃下对方解石及白云岩大理石岩样进行了测量。为寻找合适的基准材料,对取自土耳其、瑞典、意大利的大理石岩样进行了分析。大理石由100%的方解石组成,也使用91%的白云岩大理石,并与以前所公布的结果做了对比,使用普通酸添加剂时岩石的溶解速率明显不同。     

砂岩在酸溶过程中的岩石学变化

为了研究和验证砂岩次生孔隙的形成过程和识别标志,我们进行了砂岩的酸溶模拟实验工作。本文主要说明在酸溶过程中砂岩的矿物成分,孔隙度、渗透率和孔隙结构的变化以及在酸溶铸体薄片中出现的各种溶蚀现象。并据此,对砂岩次生孔隙的形成过程和形成条件进行了阐述。     

硅质岩石矿物在土酸中溶解动力学机理模型

应用表面化学和化学动力学理论，提出了硅质岩石矿物在土酸中的溶解动力学机理模型。该模型能较好地解释已有的实验动力学方程及速率理论计算结果。     

一种高温乳化酸的研制与评价

随着勘探开发的不断深入,川渝地区面临高温深井储层改造酸液技术的拓宽与提升。通过对不饱和双键酯和山梨醇酐油酸酯为主要组分的乳化剂CT1-36的研发,形成了耐温140℃的高温乳化酸,其油酸界面强度高、亲油基接触面积大。实验室对高温乳化酸放置稳定性、高温下的黏度、耐剪切性能、反应速率、腐蚀性能、配伍性能等进行了研究。结果表明,高温乳化酸在140℃下,1h内无酸析出;在140℃、170s-1剪切60min后黏度保持在40mPa·s,酸岩反应速率为常规酸的1/25,残酸黏度10mPa·s,与原油配伍性良好。     

强抑制酸溶钻井(完井)液ASS-1研制与应用

长庆气田上古生界气藏属低压低渗储层。苏平1井、苏平2井水平段采用下筛管完井,酸洗投产,要求完井液性能不仅要满足长裸眼小井眼水平井段钻进的施工要求,还必须对产层伤害小,而且在产层表面所形成的泥饼易被酸溶掉。因此,选择强抑制酸溶聚合物完井液ASS-1体系,进行改进、评价,使之用于这2口井的水平井段钻进。结果表明,ASS-1体系主要特点为:密度低,滤失量低,性能稳定;流变性好,动塑比为O.3～O.5 Pa/mPa·s;钻井液润滑性好。室内分析现场取样,钻井液滤饼酸溶率超过80％;对同井直井段储层岩心进行伤害,经酸洗后岩心渗透率恢复率大干75％。     

塔河油田一井多靶可酸溶堵漏技术

塔河油田碳酸盐岩油藏欠发育区储层缝洞规模小,单井难以实现经济开发,通过采用“一井多靶”钻井穿过多个缝洞储集体,可有效提高单井产能,而钻遇的复杂缝洞漏失问题制约了钻井工程提速提效。针对碳酸盐岩储层堵漏技术难点,分析储层漏失特征及堵漏需求,研制了一种可酸溶凝胶颗粒,酸溶率大于86%,膨胀倍数为3～5倍,膨胀后具有良好的韧性和变形性。基于凝胶颗粒堵漏机理,采用正交实验方法,形成了与可酸溶凝胶颗粒协同复配可酸溶的矿物柔性纤维、片状等材料的可酸溶凝胶复合堵漏剂,抗温150℃,酸溶率大于85%,适应0.1～3.0 mm裂缝和4～10目的孔隙,正向承压强度大于9 MPa,反向承压强度大于5 MPa,现场应用效果表明,该堵漏技术可解决碳酸盐岩储层复杂的缝洞漏失问题,应用前景广。     

一种聚集体溶垢剂对硫酸钡的溶解性能研究

以乙二胺四乙酸钠四水合物(Na₄EDTA·4H₂O)为单体与1,3-二氯丙烷反应合成了两个聚集体溶垢剂(二聚体QG1和四聚体QG2)。使用红外光谱对QG1和QG2的分子结构进行了表征,评价了溶垢剂对硫酸钡(BaSO₄)的溶解性能,并对溶垢机理进行了分析。溶垢性能评价结果表明,与Na₄EDTA·4H₂O相比,QG1与QG2聚集体溶垢剂对BaSO₄具有更好的溶解能力,且溶垢率随分子结构中聚集体数目的增加而增加。溶垢机理分析结果表明,两种聚集体溶垢剂对BaSO₄具有优异溶解性能的原因在于聚集体结构增加了溶垢剂分子与钡离子的络合稳定常数,且随着分子结构中聚集体数目的增多,络合稳定常数越大。QG1与QG2对Ba²⁺的络合稳定常数分别达到了12.51和18.54,而Na₄EDTA·4H₂O对Ba²⁺的络合稳定常数仅为8.54。     

地层温度下疏松砂岩酸溶实验研究

生产测试表明，文昌油田6个疏松砂岩储层都存在不同程度的储层伤害，欲进行酸化解堵。6个储层岩石与盐酸、土酸、氟硼酸、醋酸的酸溶实验表明，储层岩石均可溶蚀但程度不同。同种酸液不同浓度溶蚀率不同，不同酸液溶蚀率也不同；不同酸液的有效成分溶蚀了岩石的不同组成，包括岩石骨架、基质和胶结物。4种酸对疏松砂岩溶蚀率不同的原因与酸的强度、浓度、反应条件以及岩石的成分有关，用四种酸液酸化疏松砂岩会影响储层岩石强度进而影响油井寿命，应慎重使用。     

一种新的溶解气可采储量预测模型

在实际生产过程中,由于储层非均质性,以及开发后期为了控制含水的上升,油藏中局部地区的压力会降到饱和压力之下。对于这种驱动类型以水驱为主,同时存在溶解气驱的情况,在预测溶解气可采储量时,采用现行的累积产油量与累积产气量线性关系曲线法的结果会偏大,而利用累积产油量与累积生产气油比线性关系曲线法的结果会偏小。实际应用表明,基于衰减预测模型的方法结果可靠。     

AMPS水泥浆体系低温促凝剂的研究

为了研究一种对AMPS水泥浆体系有效的低温促凝剂,对不同组分促凝材料促凝效果进行了研究。采用正交实验,优选出了一种可以在AMPS水泥浆体系中起到良好促凝效果的促凝剂BCA-210S。结果表明,该促凝剂能促进AMPS油井水泥低温水化能力,缩短其在低温下的稠化时间,能将稠化时间控制在60 min左右;使静胶凝强度过渡时间降低到10min;在30℃、8 h条件下抗压强度可达到5.3 MPa。结论认为,该促凝剂能显著提高水泥石早期抗压强度,表现出优异的低温早强、防窜性能,有助于解决低温井、调整井固井面临的问题,是一种新型多功能促凝剂。      

纳米级水化硅酸钙晶种作为油井水泥促凝剂的研究

纳米材料对水泥水化有促凝作用,近几年研究的重点为纳米级二氧化硅,但高的比表面积使其对水泥浆体增稠明显。水化硅酸钙晶种是采用人工合成的纳米级水化硅酸钙,其成核作用可以加速水泥的水化反应,因此,以四水硝酸钙和五水偏硅酸钠为原料,通过沉淀反应制备水化硅酸钙晶种,并开展了晶种作为油井水泥促凝剂的研究。结果表明,在10℃下,采用Tam air微量热仪对水泥水化热和水化速率进行了96 h不间断测试,随着晶种添加量的增加,水泥水化的诱导期呈现明显缩短趋势,放热量呈现增加趋势;用超声波强度分析仪实时跟踪水泥石强度的发展过程表明,加入晶种后起强度的时间明显缩短,水泥石强度发展速率得到了明显提升,且随着晶种添加量的增加,趋势更加明显;而水泥浆黏度并没有随着晶种添加量增加而呈现出明显的增加趋势。因此,水化硅酸钙晶种具有加速水泥水化反应、提高水泥石早期强度以及缩短静胶凝过渡时间的特点,是一种具有应用潜力的低温促凝剂。      

环保高酸溶无黏土钻井液的室内研究

针对低压低渗储层勘探开发、钻完井技术和提高钻速的要求,通过优选具有保护环境、高酸溶、强抑制性特点的处理剂,形成了一种新型无毒无黏土钻井液。该钻井液能够解决常规钻井液无法同时满足强抑制和黏土充分水化来形成体系结构的矛盾,消除了人为加入黏土造成的储层损害等问题,且钻井过程中由岩屑水化产生的黏土粒子能很快被清除掉。评价结果表明,该体系动塑比在0.6 Pa/mPa.s以上,携岩能力强,滤失量低,泥饼酸溶率大于50%,砂床侵入深度小于3 cm,抗温性好,抑制性强,利于低压低渗储层保护、环境保护和提高钻速。     

橡胶促进剂DM的合成工艺

M氧化生成DM是自由基反应机理，结合微反应器机理，采用分子氧化的反应方式，选用绿色溶剂异丙醇、环境友好型氧化剂H202，一步法制取高品质DM。对反应时间、反应温度、氧化剂用量等因素进行考察，确定最佳工艺条件为：反应时间90min，反应温度55℃，氧化剂不过量，碱过量5％，M—Na溶液M含量30％，加料时N60 min，溶剂用量为M—Na溶液质量的1．5倍，所得产品质量合格，熔点可达180℃。     

HX-FL01多功能固井水泥外加剂的试验研究

介绍了一种合成的新型多功能固井水泥外加剂HX-FL01，该外加剂本身具有降失水、分散减阻、自调凝、抗盐、抗污染等功能。加入该外加剂的水泥浆具有良好的综合性能。该外加剂独特的自调凝功能是在分子结构上预先植入了潜在的缓凝因子，通过温度的作用，使潜在的缓凝因子得到激发而发挥出其作用。配合高温缓凝剂，其使用的循环温度范围为40～180℃。     

水泥浆触变性评价新方法的试验研究

分析了利用水泥浆触变性能解决现场问题的本质,在此基础上提出了采用静胶凝强度发展速率以及剪切前后胶凝强度差值来评价水泥浆触变性的新方法,并对其进行了试验研究.研究表明,采用静胶凝强度发展速率与剪切前后胶凝强度差值,能够比较直观地反映水泥浆触变性能的优劣,水泥浆的静胶凝强度发展速率越快,剪切前后胶凝强度变化越大,说明水泥浆触变性能越好;反之,水泥浆触变性能越差.利用新方法对水泥浆触变性能进行评价,得到的试验结果与现行的滞后环总能量法的结果是一致的.     

JSS低温抗盐水泥浆体系的研究及应用

为解决低温盐层固井问题,开发了一种新型的低温抗盐水泥浆体系。该体系以抗盐降失水剂JSS为主体,并添加有配套的分散剂及消泡剂。对常规密度抗盐水泥浆的失水、稠化、流变、强度等性能进行了室内评价。该体系在西气东输江苏金坛盐穴型储气库注采气井的固井施工中进行了应用。室内研究和现场试验证明:该低温抗盐水泥浆体系具有失水量低、流变性能好、稠化时间可调、抗压强度高等特点,综合性能能够满足低温盐层固井施工的技术要求。     

泡沫水泥稳定性研究

讨论了液气界面张力和Laplace压力差对泡沫水泥稳定性的影响.定义置于内径3.5 cm、高100 cm量筒中的泡沫水泥浆体初凝时高度与初始高度之比为泡沫水泥稳定系数ψ,实验测定了泡沫水泥的稳定性.ψ＞95%的泡沫水泥可用于固井施工.实验泡沫水泥由100∶25的G级油井水泥+漂珠、发气剂FCA+FCB(2.5%+1.0%)、稳泡剂FCF(2.5%)、缓凝剂FCR(1.1%)、增强剂FCP(1.0%)、水(75.0%)配成.密度0.809、0.979 g/cm3的泡沫水泥,浆柱上、下部密度差分别为0.019、0.012 g/cm3,ψ值分别为99%、100%.电镜照片显示实验泡沫水泥中气泡相互分离,细小,均匀,呈球状,结构稳定.用化学发气法制备的泡沫水泥在密度大于0.7 g/L时结构是稳定的,密度小于0.7 g/cm3时结构的稳定性取决于配方.图2表2参4.     

一种油井水泥石高温稳定剂

针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下（320℃、450℃）抗压强度不衰退,优于加砂水泥石及超细二氧化硅水泥石。同时加入高温稳定剂的水泥浆还具有很好的胶结强度,约是加砂水泥石环的4倍,超细二氧化硅水泥石环的3.5倍。该高温稳定剂在蒙古林油田现场应用2口井,整个施工过程顺利,固井质量较好,一二界面胶结质量良好,具有良好的应用前景。