SDJR胶乳水泥浆体系研究

通过室内实验研究,研制出了SDJR胶乳水泥浆体系,并对SDJR胶乳常规物性、水泥浆流变性、抗压强度、抗折强度和防气窜性能进行了评价。结果表明,该水泥浆具有低失水、直角稠化和良好的流变性等特点,同时,形成的水泥石抗弯曲变形能力强,柔韧性好。SDJR胶乳水泥浆体系的防气窜模拟实验进一步表明该体系具有较好的防气窜效果,能有效解决现有的气窜问题。     

一种抗盐抗高温非离子型防窜丁苯胶乳的室内研究

非离子丁苯胶乳原浆直接应用于油井水泥浆体系中时,水泥浆体系的稳定性差,适用温度低,不具有抗盐的性能,难以满足高温深井、复杂结构井固井的需求。通过在非离子丁苯胶乳原浆中加入3%非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(10) FB-1、1%烷基酚聚氧乙烯醚(40) FB-2,制备出一种油井水泥防窜胶乳BZT-L2。对BZT-L2胶乳的抗温、抗盐以及防窜性能评价。结果表明,在30~170℃下,加入8% BZT-L2胶乳的水泥浆的API失水量控制在50 mL以内;稠化曲线呈直角,SPN值小于3,静胶凝强度过渡时间仅为11 min,抗盐达半饱和,胶乳的加入不但可以减少水泥浆失水量,而且可以增强水泥浆的防窜性能。此外,BZT-L2胶乳与其它水泥浆外加剂的相容性好,由其配制的水泥浆体稳定,综合性能好,自由水和密度差均接近零,流变性和流动度良好,抗压强度较高。BZT-L2胶乳水泥浆可以应用于复杂结构井、小井眼井以及水平井固井。      

一种新型胶乳水泥浆性能研究

通过对胶乳水泥浆体系的降失水、稠化时间、胶结强度、稳定性、流变性、防气窜能力、强度等方面的性能进行评价和配方调试实验,结果表明:与普通的油井水泥相比,胶乳水泥弹性好,具有良好的抗拉、抗折和抗冲击性能,耐腐蚀性好,水泥环界面胶结良好;胶乳的加入增强了水泥石的抗冲击性和弹性,复配后水泥浆的降失水性能良好.胶乳水泥浆体系具有...     

低密度非渗透胶乳水泥浆防窜性能研究

针对新疆陆东五彩湾区块地层压力系数低,井漏气窜严重等特点,研制出了一种适合于该区块的低密度非渗透胶乳水泥浆体系。通过对水泥浆的抗气窜性能评价表明,该水泥浆失水低,稠化过渡时间短,在形成水泥石后,相比常规水泥石,具有胶结强度大,脆性系数小,冲击能力高,体积微膨胀,水泥浆防窜系数SPN低等优点。综合评价该水泥浆具备很好的抗窜能力。     

丁苯胶乳水泥浆体系研究及应用

针对大庆油田油气层具有埋藏深、井底温度高和目的层多等特点,研制出了一种新型的适用于深井固井抗高温水泥浆,即DHL丁苯胶乳高温防窜水泥浆.通过室内实验研究,给出了适用于不同温度下的DHL胶乳水泥浆配方,并对DHL胶乳水泥浆常规物性、流变性、胶凝强度和防水气窜性能进行了评价.结果表明,该水泥浆具有抗高温、低失水、直角胶凝、防水气窜和良好的流变性等特点.在大庆油田深井中的应用结果表明,DHL胶乳水泥浆抗温达220℃、流动性好、不起泡,抗压强度高,实现了水泥浆在较低返速下的紊流顶替,有助于提高深井固井顶替效率;胶乳水泥浆失水量小于50 mL,胶凝强度曲线成直角,过渡时间短,自由水为零,防止了油气水窜的发生,满足深井固井施工的要求.     

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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。     

丁苯胶乳水泥浆体系的抗蚀性能

通过室内实验研究,优选出了与丁苯胶乳配套的外加剂,包括分散剂、稳定剂、缓凝剂等,形成了适合不同温度下的胶乳水泥浆体系,并通过扫描电镜和X射线衍射仪对胶乳水泥石的耐腐蚀性能进行了研究,同时进行了水泥石抗压强度、抗折强度和渗透率实验.结果表明,该丁苯胶乳水泥石的抗压、抗折强度高、耐腐蚀性好,该体系具有广泛的推广应用价值.     

复合乳化剂作用下抗温耐盐丁苯胶乳的制备及性能评价

针对丁苯胶乳用于固井增韧剂存在耐温性、抗盐性差,且在使用过程中需要搭配胶乳调节剂的缺点,以对苯乙烯磺酸钠、衣康酸为功能单体,OP-10、SDS复合乳化体系,改性丁苯胶乳合成了SCMBR胶乳,研究了不同乳化剂复配比例对该胶乳性质的影响。通过粒径、Zeta电位、透射电子显微镜综合表征了该胶乳的微观结构,评价了其耐热性、抗盐性。结果表明,由于磺酸基团和羧基的引入,SCMBR胶乳的耐热性能良好,热分解温度达400℃以上,且抗盐性能优异,TEM图像显示,SCMBR胶乳分散均匀,无团聚体。将SCMBR胶乳引入水泥,可明显改善水泥的稳定性,将游离液含量降低至1%以下,水泥浆上下层密度差缩小至0,对水泥流变性能抗折强度提升效果明显,效果最优的SCMBR-4:1改性水泥石28 d的抗折强度相较于纯水泥提高了20.5%,在深层、超深层固井中应用前景广阔。     

乳化剂对胶乳水泥体系性能的影响

胶乳水泥浆的不稳定会引起胶乳外渗或易起泡等一系列不良后果,为了提高胶乳水泥浆体系的稳定性,比较了乳化剂及固体颗粒2种不同类型的稳定剂对该水泥浆的稳定效果,优选出非离子型乳化剂并辅以阴离子型乳化剂作为胶乳稳定剂,研究了该稳定剂不同加量下胶乳水泥浆的稳定性、抗盐性及常规性能,得出当乳化剂的加量为水泥加量的1％时,胶乳无外渗、无析水、水泥石致密,最终确定了胶乳水泥浆的配方,为进一步设计胶乳水泥体系提供了依据.     

胶乳对水泥石韧性性能的影响

室内实验考察了胶乳添加前后水泥石韧性性能的变化以及胶乳添加量对水泥石韧性性能的影响。结果表明,与普通水泥石相比,胶乳水泥石的抗压强度降低、抗折强度提高,从而整个体系表现出刚性降低、柔性增大的特点。胶乳添加量为20％时,胶乳水泥石的脆性系数下降约50％,单位面积抗冲击功增加91％以上。     

油井水泥用胶乳的研究进展

胶乳实际上是一种乳化的聚合物体系,是直径为50 nm~200 nm的聚合物球形颗粒分散在黏稠的胶体体系中,再加入一定的表面活性剂以防止聚合物颗粒聚结而形成的。胶乳水泥因具有良好的抗折强度、渗透率低、失水小、抗腐蚀能力强等优点被广泛应用于油井固井中。一般合成胶乳采用两种方式进行,即在原浆上进行改性和直接从苯乙烯和丁二烯合成胶乳。胶乳水泥因其独特的优越性能被应用于深井固井、高压井固井、小尾管固井、调整井固井以及气井固井中。     

沥青路面层间粘结性能试验研究

为了研究沥青路面层间粘结性能,通过自行设计的室内剪切试验和拉拔试验,以抗剪强度和抗拉强度作为评价指标,分析各因素对沥青路面层间粘结性能的影响。研究结果表明:乳化沥青存在最佳用量,用量过多或过少都会在一定程度上降低层间粘结效果;随着层间污染物用量的增加,层问抗剪强度逐渐减小;层间抗剪强度和抗拉强度均对温度变化非常敏感,随着温度升高强度迅速下降,且两者的对数均与温度呈较好的线性相关关系;层间抗剪强度和抗拉强度之间具有较好的相关性。     

低黏耐腐蚀堵剂的研制与应用

针对高含硫气井堵水作业中现用胶乳水泥类堵剂在流变性、耐酸腐蚀及抗硫化氢性能方面的缺陷,研发了低黏耐腐蚀树脂添加剂CSL-1,其常温下塑性黏度低至37 mPa·s,高温130℃条件下2.5 h后自固化,固化后抗压强度18 MPa。CSL-1作为添加剂与水泥复配后,可提高水泥浆流变性和水泥石的耐腐蚀性。实验表明:将CSL-1加入胶乳水泥后,胶乳水泥浆常温下塑性黏度可由73 mPa·s降至60 mPa·s,固化后水泥石在质量分数为15%的盐酸溶液中浸泡7 d后,质量损失率由19.4%降至5.6%,在15%H_2S和8%CO2环境中腐蚀30 d后,水泥石强度保留率大于80%。该技术在P105-2井的连续油管堵水现场试验获得成功,表明CSL-1与胶乳水泥复配的堵剂体系满足普光高含硫气井堵水要求,具有极大的推广应用价值。     

厚壁套管等效外挤载荷计算

鉴于ISO 10400新标准提出的计算厚壁套管抗挤强度公式是针对均匀外挤载荷的,不适应非均匀外挤载荷下套管抗挤强度计算的状况,根据虚功原理和Mises屈服准则,提出了2种计算等效外挤载荷的方法。将作用在套管上的非均匀载荷转化成与之具有相同破坏能力的均匀载荷。算例分析表明,2种方法计算的等效外挤载荷具有较好的一致性,基于新标准的挤毁理论,套管在非均匀载荷条件下的抗挤强度也有较大的提高。     

丁苯胶乳水泥浆体系在塔河油田的应用

通过实验和分析表明,丁苯胶乳水泥浆体系优化的胶乳水泥浆配方弹性模量相比素浆降低42%,抗折强度提高28.2%,冲击韧性提高27.5%。较常规水泥浆在防窜性能、力学性能上均有大幅度提高。在塔河油田的应用取得良好效果。     

马深1井超深小井眼固井技术研究与实践

马深1井完钻井深为8 418 m,完井下入φ146.1 mm尾管封固气层。井下高温高压、环空间隙小、顶替效率低、安全窗口狭窄、U型管效应严重等问题突出。针对以上难点,运用动态承压实验能更准确地模拟固井井筒压力变化,防止井漏;入井流体呈现密度级差及流变级差,利于提高顶替效率;三级冲洗前置液体系抗污染能力强,冲洗效果好;通过优选抗高温水泥添加剂研发了抗高温胶乳防气窜水泥浆体系,其在高温下稳定性好,防气窜能力强,水泥石具有良好的抗压强度及弹韧性;变排量施工及有效层流驱替技术减弱了U型管效应,能够防漏并保证顶替效率。该体系缓凝剂BS200-G、BS200R加量为0.7%和3%,稠化时间易调且不易受密度、温度影响;胶乳JR加量优选为12%,领浆、尾浆呈直角稠化,SPN值为0.9、0.5,静胶凝强度过渡时间为28、22 min,同时浆体还具有较高的流动度和较好的流变性。加入50%石英砂后减弱了高温对水泥石强度的影响,且后期发展呈现良好的趋势。添加1%塑性剂BS600的水泥石弹性模量与常规水泥石相比下降53.13%,塑性明显增强。实验说明,该体系耐高温性强、流变性好、防窜能力强、水泥石力学性能优良。通过应用抗高温胶乳防气窜水泥浆体系并配套以上技术措施,该井施工顺利,固井质量优质。      

一种抗盐抗高温非离子型防窜丁苯胶乳

非离子丁苯胶乳原浆直接应用于油井水泥浆体系中时,水泥浆体系的稳定性差,适用温度低,不具有抗盐的性能,难以满足高温深井、复杂结构井固井的需求。通过在非离子丁苯胶乳原浆中加入3%非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(10)FB-1、1%烷基酚聚氧乙烯醚(40)FB-2,制备出一种油井水泥防窜胶乳BZT-L2。对BZT-L2胶乳的抗温、抗盐以及防窜性能评价。结果表明,在30~170℃下,加入8%BZT-L2胶乳的水泥浆的API失水量控制在50 m L以内;稠化曲线呈直角,SPN值小于3,静胶凝强度过渡时间仅为11 min,抗盐达半饱和,胶乳的加入不但可以减少水泥浆失水量,而且可以增强水泥浆的防窜性能。此外,BZT-L2胶乳与其它水泥浆外加剂的相容性好,由其配制的水泥浆体稳定,综合性能好,自由水和密度差均接近零,流变性和流动度良好,抗压强度较高。BZT-L2胶乳水泥浆可以应用于复杂结构井、小井眼井以及水平井固井。     

钻井液用P＋＋胶乳的性能评价及现场应用

钻井液用P++胶乳是由丙烯酸、丙烯酰胺等多种单体通过反相乳液聚合而成的一种高分子钻井液处理剂.该产品具有一剂多效的特点,溶解速度快,使用方便.对P++胶乳进行了室内性能评价,结果表明,P++胶乳具有很好的增黏性、润滑性、降滤失性及抗温、抗盐、抗钙镁能力.经中原油田和塔里木钻井公司多口井的现场应用表明,该产品具有良好的清除劣质固相、降低API滤失和改善泥饼质量的能力,对钻头和钻具有良好的润滑作用.     

国外新型水泥浆体系——胶乳水泥浆

胶乳是乳化聚合物的通用名称，一般为细粒球状（粒度200-500nm）聚合物颗粒的悬浮乳状液，多数胶乳分散液固相体积分数为50%。在20世纪90年代初胶乳开发成功并应用于现场固井。据调研，应用较好的胶乳有哈里伯顿的Latex2000、BJ公司的BA-86L、加拿大的Latex-1。斯伦贝谢公司开发了D500、D600、D7003种不同温度的胶乳，适用温度分别为27-71℃、66～12℃、121～191℃，具有很好的降滤失和防气窜性能。     

胶乳防腐水泥浆在元坝地区的应用

元坝地区高压气层天然气中普遍含有H2S,影响固井质量和气井的寿命。为此,借鉴其他地区应用胶乳水泥浆的经验,结合元坝地区的特点,确定了胶乳水泥浆的基本配方。通过室内试验分析了影响胶乳水泥浆性能的敏感因素,结果表明,剪切速率、水质和密度等因素对其性能影响不大,虽然水泥浆的稠化时间随温度升高而缩短,但能满足元坝地区固井施工要求。采用扫描电镜观察水泥石腐蚀前后的结构变化、对比水泥石腐蚀前后的抗压强度和渗透率、测试水泥石的腐蚀率,评价了胶乳防腐水泥浆抗H2S腐蚀的性能,分析了胶乳防腐水泥浆抗H2S腐蚀的机理。试验结果表明,胶乳防腐水泥浆形成的水泥石具有较好的抗H2S腐蚀性能,在H2S体积分数为4.0%环境中的腐蚀率不到16%,远低于常规水泥石的腐蚀率。34井次的现场应用表明,胶乳防腐水泥浆可提高元坝地区气井固井质量。