一种可替代漂珠的低密度材料

漂珠低密度水泥浆由于密度低、强度高、体系稳定而在油田低压易漏层及低压油气层长封固段固井作业中获得了广泛的应用。但近年来,由于漂珠的产量越来越少,油田低成本要求急需开发代替漂珠的新型减轻材料,以满足配制低密度水泥浆的需求。开发了BCL-10S低密度混合减轻材料,其物化性能与漂珠相当,用它作减轻剂配制的低密度水泥浆性能与用漂珠作减轻剂配制的低密度水泥浆性能相媲美,并已经在长庆油田获得了应用。     

一种低成本低密度水泥浆体系的室内研究

开发低成本固井水泥浆体系对于油气勘探低成本战略具有重要意义。文章开发了一种新型低成本低密度减轻材料,按照紧密堆积原理,辅以其它外掺料,研制了一种新型复合减轻增强材料,配制出密度为1.35~1.50g/cm³的低成本低密度水泥浆体系,并对水泥浆性能进行了实验评价。评价结果表明,该体系水泥浆具有浆体稳定、失水低、流变性好、稠化性能满足施工要求、水泥石早期强度较高等优点,70℃条件下,低密度水泥石24h抗压强度大于9MPa,48h强度可达14MPa以上。与漂珠低密度水泥浆相比,该水泥浆成本降低约40%,经济效益显著。该水泥浆体系性能满足非目的层技术套管固井施工要求,具有良好的应用前景。     

高强增塑低密度水泥浆体系研究

常用的低密度水泥浆体系在低压易漏地区固井存在强度低的缺陷,油气勘探开发对低密度水泥浆体系提出了更高的要求。研究开发了以漂珠、水泥颗粒、微硅颗粒和颗粒级配增强剂为主构成的4级颗粒填充结构及与之配套的增韧复合纤维构成的高强增塑低密度水泥浆体系,对水泥石强度、水泥环抗冲击能力、水泥浆性能、浆体稳定性进行了室内实验。实验结果表明,水泥浆具有流变性能好、失水量小、稠化过渡时间短的优点,可显著提高低密度水泥石的综合强度、水泥浆的稳定性和防窜能力,与其他外加剂也有良好的配伍性。在胜利油田及川东北地区进行了现场应用,效果良好,为解决当前低压易漏井的固井问题提供了一个可行的途径。     

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根据Ｆｕｒｎａｓ的粒度级配原理，选用空心微珠和硅灰作为减轻剂，配以适当的油井水泥外加剂，配制出的浆体密度为１．２５～１．４５ｇ／ｃｍ３。室内实验评价表明，该低密度水泥浆体系具有良好的综合工程性能，水泥石低温早期强度发展快，３０℃条件下水泥浆凝结４８ｈ...     

高炉矿渣激活剂BES-1

通过分析BES-1激活后高炉矿渣水泥浆的流变性、析水、初、终凝时间、相容性等性能,表明BES-1能激活矿渣活性,提高矿渣浆“水泥石”抗压强度,改善矿渣浆流变性。用BES-1配制的矿渣浆体稳定性好,析水量小,与G级早强水泥浆相容性好,能安全用于低密度水泥浆固井。BES-1最佳加量为4％。     

固井水泥浆微沫剂WMJ-1室内试验研究

本文合成了一种固井水泥浆微沫剂WMJ-1,重点研究了WMJ-1固井水泥浆微沫剂对不同体系的低密度固井水泥浆体系性能的影响规律.实验结果表明:0.2％WMJ的加入能显著减低浆体的密度,密度最低可降为0.69g/cm3,形成性能稳定的超低密度微泡沫固井水泥浆体系,并可显著降低低密度固井水泥浆的析水量、提高浆体的表现黏度、改善水泥浆的稳定性;WMJ-1可明显降低低密度固井水泥浆体系的抗压强度,复配加入wG微硅粉后可一定程度上提高浆体固化体的抗压强度,且能够显著提高体系的触变性能,对固井防漏十分有利.表3参6     

高温高性能低密度水泥浆的室内研究

针对高温、低压易漏以及封固段长等固井难点,开展了密度为1.2 g/cm<'3>长封固段高温水泥浆的研究.选择耐高压合成钠硼珠为减轻剂,基于紧密堆积理论设计高温低密度高性能水泥浆,开发出了配套的缓凝剂BCR-300S和降失水剂BCF-230L,并研究了耐高温低密度水泥浆的高温稳定性、流变性、水泥石在高温下的强度稳定性以及顶部强度发展情况.研究结果表明,含有钠硼珠的低密度水泥浆密度在高压下变化较小,高温下浆体稳定(≤0.05 g/cm<'3>);水泥浆在180 ℃下稠化时间和失水性能可调;水泥石在230 ℃下养护24 h强度达18 MPa,强度7d不衰退,并且水泥浆顶部强度发展较快.     

高强低密度水泥浆体系及性能研究

针对目前低密度水泥浆抗压强度偏低,无法满足封固生产套管的不足,在分析低密度水泥浆配制关键技术的基础上,通过优选合适的中空微珠减轻剂、研制高性能促凝剂和选择合理的Ｄｉｎｇｅｒ－Ｆｕｎｋ方程紧密堆积计算模型,开发出密度１．３０～１．５０ｇ／ｃｍ３高强低密度水泥浆ＨＰＬＣ体系。测试结果表明,ＨＰＬＣ体系无游离液、浆 体稳定、流变性好、ＡＰＩ失水量≤３７ｍＬ／３０ｍｉｎ、稠化时间满足施工要求、低温早强和水泥石抗压强度高等优异性能,完全能够满足封固生产套管的抗压强度要求,有助于通过低压固井来实现保护油层目的。     

高强塑性水泥浆实心减轻材料FXW室内研究

低密度水泥浆常用泡沫和漂珠作为减轻材料,但泡沫和漂珠的一个共同缺陷是承压能力有限,这就给固井施工带来一定风险。通过大量实验,以颗粒紧密堆积为原则,复配出一种新型实心耐压减轻材料FXW。实验证明,减轻材料FXW与其它外加剂相容性好,浆体施工性能优良;FXW为实心减轻材料,能够承受井下高压,解决了漂珠和泡沫低密度水泥浆不能承压的问题;FXW低密度水泥石强度高,韧性好,可满足油井后期开发需求。     

微硅漂珠复合低密度水泥体系的探讨

低密度水泥是解决低压易漏井固井水泥浆漏失的主要途径。研究了微硅漂珠复合低密度水泥体系,分析了该水泥体系的作用机理,并对微硅漂珠复合低密度水泥体系的水灰比与密度的关系、水泥浆配方、流变性、沉降稳定性等性能进行了评价。结果表明,微硅漂珠复合低密度水泥浆体系强度高、滤失量低、自由水含量低及稳定性能好,水泥浆密度为1.30—1.33 g/cm~3。微硅漂珠复合低密度水泥体系克服了漂珠低密度水泥和微硅低密度水泥的缺点,满足了定向井和水平井施工作业对水泥浆的要求。     

河南油田新庄、杨楼区块稠油热采井固井水泥浆

针对河南油田新庄、杨楼稠油热采井固井施工中存在的问题，通过对固井水泥石强度耐高温机理的分析、高强低密度水泥浆体系的研究及耐高温低密度水泥浆性能试验，筛选出了较为适宜的热采井固井水泥添加剂及其适用配比，设计出了耐高温高强低密度水泥浆配方。该配方具有低温早强、失水量低、水泥浆体稳定、水泥石致密、微触变等特点，较好地解决了水泥石高温下强度衰退和固井过程中水泥浆漏失的问题。     

封固海相易漏层的抗高压低密水泥浆体系研究

针对海相地层固井过程中易漏的问题,结合海相地层井身结构分析和常用漂珠低密度水泥浆体系高压下密度稳定性分析,得到了海相地层固井漏失发生的原因。在此基础之上,引入高承压能力的HGS空心玻璃微珠,以颗粒级配理论为指导设计了高压下密度稳定、适用于海相易漏层固井的低密度水泥浆体系。理论分析和大量的试验表明:海相地层固井易漏的主要原因是,海相地层多属深井超深井,井下压力高,而常用漂珠低密度水泥浆体系在井下高压作用下密度会升高,从而使浆体液柱压力增大压漏地层;引进HGS微珠得到的低密度水泥浆体系,密度在1.20～1.45 kg/L之间可调,兼具浆体性能稳定、直角稠化并且浆体密度在高压下稳定等特点,更适用于海相地层固井。      

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文章以一种广泛应用的天然类火山灰为主要减轻材料，辅以其它硅质材料，根据粒度级配和优化原理，配合新开发的早强剂，设计出密度可在1.35～1.60 g/cm3范围内变化，适合低压易漏地层固井作业的新型低密度水泥浆体系。室内实验表明：该体系具有悬浮稳定性强、滤失量低、水泥石早期抗压强度较高、成本低廉、且浆体密度受压力影响较小等特点。克服了常规低密度水泥浆早期强度低和漂珠低密度水泥浆体系受压力影响较大的缺点，具有良好的工程应用前景。     

耐高温低密度水泥浆的初步研究

研究了硅粉对低密度水泥浆热稳定性的影响,对配制低密度水泥浆用的减轻剂进行了优选。实验结果表明,硅粉能有效地提高低密度水泥浆的热稳定性,在密度为1.5g/cm~3的水泥浆中加入30％的硅粉,水泥石的强度可达18.1MPa;漂珠是耐高温低密度水泥浆的良好减轻剂,用漂珠在较小的水固比下就能配制出密度较低的水泥浆,有利于用硅粉提高水泥石的高温强度,并能代替部分硅粉的作用,有利于提高水泥石的低温强度。     

超低密度水泥浆的粒度级配模型及应用研究

针对超低密度水泥浆设计中强度较低、发展缓慢、稳定性较差等问题,结合实际工程情况,利用颗粒级配原理建立两种颗粒级配模型,并结合该两种颗粒级配模型通过实验室研究优选减轻材料和添加剂。实现了以石英砂,粗、细两种粉煤灰,空心微珠和微硅充填的四级颗粒级配减轻材料。进行了密度为1.10 g/cm3和1.30 g/cm3的低密度水泥浆的实验优化,并进行了温度120℃~150℃下的稠化实验。实验室研究结果表明,该浆体的综合性能较好,稠化时间可调,这说明采用该两种颗粒级配模型结合配制低密度水泥浆体系实验设计的可靠性与实用性。     

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。     

微硅复合低密度水泥浆的室内研究与应用

介绍了微硅复合低密度水泥浆的性能、作用机理及现场应用情况。室内试验结果表明,该水泥浆体系具有密度低、抗压强度高、水泥浆沉降稳定性高、游离液含量低的特点,并有良好的抗高温稳定性。该体系在120多口井进行了现场应用,固井合格率100％,优良率达91．8％,成功地克服了目前常用的一些低密度水泥浆体系的固有缺陷,是提高低压易漏失井固井质量的一项有效措施。     

低密度水泥浆决策软件

对于深水及近水油井，多采用低密度水泥浆进行固井，为改善低密度水泥浆的性能，美国能源部Natl能源工艺试验室经过3年的研究．研制出一套低密度水泥浆决策软件。该软件的主要核心是测试应用玻璃泡的超低密度水泥浆的物理特性，比较其与常规/低密度水泥浆特性的差异。该软件从许多施工井中获得数千套数据作为软件的数据库。许多现场要求水泥浆具有低密度、高强度，以满足施工过程中温度和循环压力的要求。室内试验表明，低密度水泥浆中的玻璃泡耐久力强，密度低、黏结性能好，能够满足现场温度和压力的要求。     

微硅复合低密度水泥浆的室内研究与应用

介绍了微硅复合低密度水泥浆的性能、作用机理及现场应用情况。室内试验结果表明 ,该水泥浆体系具有密度低、抗压强度高、水泥浆沉降稳定性高、游离液含量低的特点 ,并有良好的抗高温稳定性。该体系在 12 0多口井进行了现场应用 ,固井合格率 10 0 % ,优良率达 91.8% ,成功地克服了目前常用的一些低密度水泥浆体系的固有缺陷 ,是提高低压易漏失井固井质量的一项有效措施。     

利用特殊技术改善低密度水泥浆的性能

为了成功地在破裂压力梯度比较低的地层注水泥或者封隔地层，人们常常使用低密度水泥浆。而常规的低密度水泥浆通常具有较高的水灰比，较高的水灰比会导致水泥浆的侯凝时间增长，限制其抗压强度的形成和发展，并且形成渗透率相对较高，易受酸和盐水侵蚀的水泥环。采用新方法设计的水泥浆，凝固以后的物理性能不再依赖于水泥浆的性能和密度，从而导致了一种高性能低密度水泥浆的出现。这种新型的水泥与常规方法设计的水泥浆相比，具有