热采井固井水泥含氯促凝剂作用机理研究

含氯促凝剂曾在稠油热采井固井中得到应用,但高温下对油井水泥石性能的影响及机理却未得到深入研究。评价了不同加量及种类的促凝剂对加砂水泥石抗压强度的影响,并深入考察了含氯促凝剂对加砂水泥石抗压强度的影响,结合X–衍射和电镜扫描分析了含氯促凝剂加砂水泥石高温前后水化产物组分和微观形貌变化,探讨了含氯促凝剂对加砂水泥石结构变化的作用机理,结果表明:水化产物硬硅钙石是水泥石高温后强度不衰退的主要原因,当温度超过230℃时,水泥石水化产物组分受到氯离子的影响,生成了新的斜长钙石组分,改变了水泥石微观结构,是水泥抗压强度急剧衰退的主要原因。     

富硅铝质活性填料提高油井水泥石性能的研究

为提高油井水泥石的性能,通过Aim和Goff模型计算,优选了油井水泥和活性填料的最佳配比,并结合水泥石抗压强度、渗透率、孔结构(MIP)的测试和水化产物的XRD,DSC-TG,SEM分析,对模型计算结果进行了验证.结果表明:掺量为20％(质量分数,下同)的活性填料对油井水泥石性能的优化效果最佳,掺20％活性填料的油井水泥石在80℃下养护7,28 d后其抗压强度可达35.1,39.4 MPa,分别较净浆油井水泥石提高33.5％和45.9％;在驱替压力为7,15 MPa时,掺20％活性填料油井水泥石均未发生渗滤(净浆油井水泥石的渗透率为3.02×10-6～7.68×10-6μm2),其孔隙率(体积分数)分别为25.7％和21.3％,分别较净浆油井水泥石降低了18.4％和24.7％.活性填料掺量为20％时,80℃下养护7d的油井水泥石其Ca(OH)2衍射峰明显减弱、吸热峰明显降低,致密程度明显改善.     

油井水泥减阻剂与缓凝剂

为了满足石油工业高温油、气井固井工程,对固井水泥浆减阻和缓凝的特殊要求,单靠改变水泥熟料化学成分及其矿物组成的基本方法已难以对付和适应。因此,在国外特别是美国早已从六十年代初开始采用“基本油井水泥加水泥添加剂”的技术方法,来解决高温油、气井固井工程中所必须解决的一系列的特殊技术问题,并取得了十分良好的技术经济效果。     

煤用超细破碎机

目前各油井只能用硅酸盐体系的普通油井水泥进行固井。因为普通油井水泥凝结硬化慢，早期强度低，水泥硬化后体积收缩，因此容易产生层间窜和管外冒等问题。即使掺加外加剂，由于硅酸盐体系本身决定，有些性能达不到预期的使用效果。     

早强快硬特种油井水泥

目前各油井只能用硅酸盐体系的普通油井水泥进行固井。因为普通油井水泥凝结硬化慢,早期强度低,水泥硬化后体积收缩,因此容易产生层间窜和管外冒等问题。即使掺加外加剂,由于硅酸盐体系本身决定,有些性能达不到预期的使用效果。新体系的固井材料———早强快硬特种油井水泥是以特定成分的硫铝酸盐水泥熟料为基材,并掺入矿物外加剂和复合的外加剂,适合于温度15～18℃,油气井固井工程。1)水泥的特点和用途①稠化曲线成直角拐弯;水泥浆在可泵时间内流动性很好,密度低,不易产生失重。②早强快硬,当浆体稠度达到100Bc后约5～15min内产生强度,8h…     

早强快硬特种油井水泥

目前各油井只能用硅酸盐体系的普通油井水泥进行固井。因为普通油井水泥凝结硬化慢,早期强度低,水泥硬化后体积收缩,因此容易产生层间窜和管外冒等问题。即使掺加外加剂,由于硅酸盐体系本身决定,有些性能达不到预期的使用效果。中国建筑材料科学研究院最新研制出新体系的固井材料———早强快硬特种油井水泥。它是以特定成分的硫铝酸盐水泥熟料为基材,并掺入矿物外加剂和复合的外加剂,适合于温度15～18℃,油气井固井工程。1)水泥的特点和用途①稠化曲线成直角拐弯;水泥浆在可泵时时间内流动性很好,密度低,不易产生失重。②早强快硬,当浆体稠…     

三维约束条件下MgO膨胀剂对油井水泥石早期性能的影响

为探讨三维约束条件下MgO膨胀剂对油井水泥石早期性能的影响,通过水泥石线膨胀率、抗压强度和孔结构的测定,结合XRD、DSC、SEM/EDS等微观分析手段,对掺入MgO膨胀剂油井水泥石的早期性能和MgO膨胀作用机制进行研究。结果表明:三维约束条件下,MgO水化产生的膨胀力有利于油井水泥石抗压强度和孔结构的优化,有望改善水泥环的胶结强度和防窜性能;MgO膨胀剂掺量为12%时,油井水泥石经80℃养护1 d和7 d的自由线膨胀率分别为0.034%和0.072%,水泥石三维约束膨胀经80℃养护3 d和7 d的抗压强度为27.5 MPa和31.6 MPa,较净浆油井水泥石提高了41.8%和49.1%,较自由膨胀水泥石提高了9.6%和16.2%;80℃养护7 d的三维约束膨胀水泥石孔隙率仅为22.7%,较净浆油井水泥石降低了30.8%,较自由膨胀油井水泥石降低了16.8%,且孔径尺寸向小孔(无害孔)方向移动;80℃养护7 d的油井水泥石试样出现了Mg(OH)2的衍射峰,DSC测试在365℃附近出现了Mg(OH)2的吸热峰,水泥石结构致密,且检测到Mg(OH)2晶体的存在,证实了MgO反应生成Mg(OH)2的过程。     

API油井水泥A级水泥的研究

近几年来,我国石油工业发展很快,特别是我国石油公司与外国石油公司联合开发沿海大陆架和海上石油资源。外国石油公司要求我们提供性能符合世界上比较先进的美国石油学会规范10(简称API Spec 10)的油井水泥,用于油、气井固井工程。同时,随着固井技术的发展及固井设备的先进,国内各大油田迫切需要提供技术性能指标先进、产品质量稳定,并能模拟井下不同温压条件下动态测定的API     

API高抗硫酸盐型G级油井水泥的研究

油井水泥固井就是向井内钢套管以及井壁与套管外壁间的环形空间注入特定性能的水泥浆,以便把含油、含气的生产层与含水层封隔开,如多油层井,则要把各生产层相互封隔开,以防止油层(或气层)间以及油、水层间相互窜流的发生。固井的重要性就在于,固井的质量往往决定着生产井的产油率,对探井来说,则有助于对所勘探的矿床中有无工业开采价值的     

油井水泥流变性的研究

油井水泥浆的流变性是固井工程中注水泥的一个重要工艺参数,本文介绍了油井水泥流变性的测定和计算方法,以及影响水泥浆流变性的主要因素,同时介绍了在API油井水泥中掺加适量的减阻剂可降低水泥浆的粘度、改善油井水泥浆的流变性能,从而提高固井工程的质量。     

介绍一种深油井水泥

在深油井中,不能用普通油井水泥作固井材料,因为油井越深,井内温度越高,压力越大,在这样条件下,如用普通油井水泥作固井材料,水泥的凝结时间急剧缩短,并出现后期强度倒缩的现象。因此最近我俩研究出一种在100～120℃仍具有足够的初凝时间和很高强度的深油井水泥,可以用作深井的固井材料。我们研究出的深油井水泥是由70%特定矿物组成的熟料(内掺3%二水石膏)和30%的细磨石英砂,以及占混合物重量0.56%的羧基     

玄武岩纤维对油井水泥石韧性改善的室内研究

为解决油井水泥石脆性大的缺点,使用玄武岩纤维对油井水泥石进行增韧改性及性能评价,以抗压强度、抗折强度、抗冲击性能来评价玄武岩纤维的增韧性能。室内评价结果表明:玄武岩纤维对油井水泥石具有很好的增韧效果,掺入纤维后,不同温度下养护的水泥石抗折强度、抗冲击性能均有所提高,但抗压强度略有下降。     

胶乳水泥在大位移井中的性能

大位移井固井水泥浆凝固时易在环空上侧形成游离液通道,同时,由于重力作用,环空上下侧容易形成密度差,使得环空上侧形成的水泥石强度低、渗透率高,极易破碎而引发窜流,严重影响固井质量以及后续增产作业。采用新型胶乳BCT-800L,设计了一种零析水,低失水,24h抗压强度大于21 MPa,渗透率低于0.001×10-3μm2的胶乳水泥配方,并利用三轴岩石力学测试系统和环境扫描电子显微镜,分析了大位移井水泥石的力学形变行为以及微观形貌。实验结果和初步机理分析发现,胶乳通过胶结方式转变,运移阻滞和高分子网架成膜等机理有效提高大位移井固井液的稳定性,减小水泥环上下侧差异,降低水泥石渗透率,提高水泥石的韧性,有效防止油气、水窜的发生。     

孔溶液对水泥石干燥收缩的影响及其机理

为了研究孔溶液对干燥收缩行为的影响,进而解决工程中混凝土的收缩问题,本文以饱和氢氧化钙溶液浸泡的水泥石为基准,通过用不同溶液浸泡基准水泥石,使水泥石中的孔溶液发生改变,从而研究孔溶液的改变对水泥石干燥收缩行为的影响。通过探索"水泥石孔溶液—孔—干燥收缩"和"相对湿度—孔—干燥收缩"的并行关系,优化了水泥石干燥收缩模型,为水泥石干燥收缩模型的深入研究做了准备工作。     

碳化对碱矿渣水泥石干燥收缩的影响

为研究碳化行为对碱性胶凝材料干燥收缩的影响,以水玻璃或NaOH为碱组分,制备Φ27.5×50mm碱矿渣水泥石试件,并测量Φ27.5×1mm水泥石薄片在干缩条件与碳化条件下的直径变化率,以表征碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩.结果表明:在(20±1)℃,相对湿度(70±5)%的条件下,以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩大于以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩;碳化使硅酸盐水泥石的收缩增加,但未增加碱矿渣水泥石的收缩;碱当量适当提高有利于减小碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩;以模数为1.2~1.5的水玻璃配制的碱矿渣水泥石干燥收缩与碳化收缩较小.     

聚丙烯纤维增韧固井水泥浆研究

对于小井眼固井来说,由于环空间隙小、水泥环薄,就要求水泥石具有良好的韧性,以承受射孔、油气层改造等工程作业的冲击力。本文研究了5种增韧剂对水泥石力学及水泥浆流变性的影响,优选出改性聚丙烯纤维XW-5增韧材料,当其掺量为1%以上时,能够有效提高水泥石韧性。对由改性聚丙烯纤维XW-5构建的密度为1.50、1.85和2.0g/cm3水泥浆性能进行的研究表明,该水泥浆的流变性、滤失量控制、浆体稳定性等均较好,且早期抗压强度高,稠化过渡时间短,具有很好的防漏效果,能够满足小井眼固井要求。     

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,适用于井深1830m～3050m,中等温度和中等压力条件下的注水泥工程。为适应塔里木油田固井需求,降低用户成本,我厂根据用户建议开始研制D级油井水泥。     

掺加混合材的水泥石自收缩特性研究

研究了不同种类的混合材对水泥石自收缩的影响,并试图通过复合粉煤灰或石灰石粉来降低掺加超细矿渣的水泥石自收缩;应用了交流阻抗谱技术来研究自收缩现象,研制结果表明,水泥石自收缩会随超细矿渣细度的增加而增加;掺加硅灰会增大水泥石的自收缩;石灰石和粉煤灰能够有效地降低自收缩;大量掺加石灰石粉或粉煤灰能够降低复合了超细矿渣的水泥石自收缩;水泥石的交流阻抗值与自收缩率之间有良好的对应关系,自收缩率增加,阻抗值增大。     

一组建材科技成果分别通过了山东省科委组织的技术鉴定

▲“API”Ⅰ级油井水泥由张店特种水泥集团公司研制的高级(Ⅰ级)油井水泥于1995年6月22日通过技术鉴定。该特种水泥适用于3660～4880m超高温高压条件下的固井。它的研制成功,为我国石油工业增添了一种在高深高温高压条件下的固井材料。 (注:“API”系美国石油协会“油井水泥标准”,我国采用该标准) ▲ZF系列轻质墙体 由     

氮气辅助降黏技术在吉7井区的研究与应用

针对昌吉油田吉7井区油藏南部部分油井投产后出现供液能力差、产量递减快、不能持续性生产的现状,开展了氮气辅助化学剂降黏技术的研究与应用。结合吉7井区油藏属性,对降黏剂的适应性进行了评价。实验结果表明,在吉7井区储层温度、矿化度条件下,该降黏剂对稠油具有较好的降黏效果(质量分数1.5%,降黏率75%~85%)。现场应用结果表明:该工艺的应用能够解决油井供液困难、不能连续生产的问题;共实施8井次,累计增油1 011.2t;与未注氮气的油井相比,使用氮气辅助工艺能够起到较为明显的助排作用和控制油井含水上升的作用。