矿渣MTC固化物高温性能试验

矿渣MTC技术作为一项新的固井技术,已在中低温度的条件下得到广泛应用,从室内各方面性能及现场应用结果来看,它并不亚于油井水泥,而且有其独特的性能,如流变性能好、与钻井液的相容性好、顶替效率高、稳定性好、失水量小、静胶凝强度过渡时间短等特点。但它在中高温情况下的综合性能是否可满足固井要求,它的固化物能否满足后续作业的需要等都要进一步研究。对矿渣MTC固化物的高温强度发展趋势、在井底情况下的耐冲击性及抗腐蚀性能进行了室内试验,试验结果表明,矿渣MTC可用于中深井、深井固井。     

矿渣MTC固化物抗冲击性能试验

近几年来,矿渣MTC体系因其优异的浆体性能、明显提高固井质量、节约固井成本和保护环境等优点,在国内各油田固井作业中应用较多,并且成功地解决了某些固井技术难题[1-5]。但室内研究发现,MTC固化物因出现裂缝易发生断裂,尤其在高温情况下,由裂缝引起的断裂现象更为多见,直观上表现为脆性很大、抗冲击性能差,这对需要进行射孔、酸化、压裂等后期作业的油气井及小眼井、气(水)窜井和油水同层井的固井是很不利的。为了解高温高压下矿渣MTC固化物的脆性和抗冲击能力,拓宽其应用范围,进行了动态力学性能、模拟射孔和验窜室内试验,并且进行了现场抗冲击性能试验。     

新型矿渣MTC增韧剂MZR的开发与性能研究

矿渣MTC固化体韧性差,无法满足油井后期射孔等开发要求,为此,对提高水泥石韧性的途径进行了分析,采用纤维、橡胶粉和活性微粒复配得到了矿渣MTC增韧剂MZR,借鉴油井水泥石性能测定标准,通过抗冲击韧性实验、抗折强度实验、胶结强度实验对MZR的性能进行了测试,考察了MZR对浆体性能的影响。实验结果表明,MZR可以大幅度提高矿渣MTC固化体的韧性,当采用3%加量时,可提高矿渣MTC固化体抗冲击韧性、抗折强度及胶结强度30%以上,MZR对抗压强度无不良影响,不影响浆体施工性能,是一种优异的矿渣MTC技术增韧剂。     

矿渣MTC固化滤饼能力实验研究

固井液与钻井液滤饼实现整体固化胶结一直是石油工程界期待解决的重大技术难题。由于钻井液滤饼的存在，水泥浆与井壁不能牢固胶结，固井后常常出现油气水窜等严重问题，从而造成固井失败。为此，系统地比较了矿渣MTC水泥浆与油井水泥浆在没有滤饼、普通钻井液滤饼、多功能钻井液滤饼3种情况下的界面胶结性能。实验结果表明，没有滤饼存在时，油井水泥浆的胶结性能明显优于矿渣MTC；普通滤饼存在时，水泥浆和MTC均不能得到令人满意的胶结性能；油井水泥浆不能使多功能钻井液滤饼固化胶结，而矿渣MTC能够实现多功能钻井液滤饼的固化胶结。多功能钻井液钻井技术与矿渣MTC固井技术联合使用可以适当淡化顶替技术，充分发挥矿渣MTC技术的经济、技术优势，提高固井质量。     

矿渣MTC固化体的脆裂问题及改进途径

通过对矿渣MTC固化体与水泥固化体微观结构差异的分析以及对矿渣MTC脆裂问题的影响因素分析,认为激活剂是引起矿渣MTC脆裂问题的主要因素,也是改善和强化固化体强度和韧性的关键因素。借助超高强度水泥理论和复合材料理论,提出了改进矿渣MTC固化体韧性和强度的新途径,由此研制出的增强型MTC固化体,经现场应用效果较好。     

矿渣MTC防气窜固井应用研究

为了使矿渣MTC应用于防气窜固井,根据环空气窜机理试验成功了矿渣MTC。试验期间,通过控制矿渣激活速度和早期强度发展规律,使矿渣MTC具有过渡时间短、早期强度发展快、固化后的水泥石收缩小、相容性好、高温高压稠化曲线成直角状等特点.在马蓬2井177.8mm生产套管固井试验中,5个气层压力均很高,但固井后无任何气窜的显示,固井优质。结果表明:矿渣MTC不仅能改善胶结质量,而且具有很强的防气窜能力。     

矿渣MTC固化体性能的研究

MTC固井技术在提高固井质量，降低固井成本和保护环境等方面显示出了优越性，对矿渣MTC固化体的性能进行了实验研究，在高炉水淬矿渣MTC浆中加入硅粉，使Ca/Si比例控制在0．6－1．0范围内，防止转化为α-C2SH，并随着温度的提高，分别生成耐高温的雪硅钙石（C5S6H5）、硬硅钙石（C6S6H）等，从而提高固化体的热稳定性，具有好的抗高温性能，在矿渣MTC固井技术中，Cl^-能与矿渣中的部分高子形成比NaNl结构更强的结晶体，成为MTC固化体的一部分，具有较强的抗盐性，在不同酸浓度下，矿渣MTC固化体的酸溶率均比水泥石低；后期强度高，抗打击性好；渗透性比水泥石小。     

矿渣MTC固化体开裂的解决途径

矿渣MTC固化体高温下易开裂问题一直限制着矿渣MTC技术的推广应用，导致开裂的根本原因在于不同环境下矿渣MTC的水化反应速度不同从而导致水化产物存在差异。文章通过大量实验复配开发出一种新型激活剂MJH，其激活功能强大，同时又具有合适的碱性，可以控制合理的水化速度，引导和改变水化反应使之朝结构稳定的水化产物发展，很好地解决了矿渣MTC固化体高温开裂问题。     

矿渣MTC固化泥饼能力及其行为原因分析

矿渣MTC能不能实现泥饼的固化胶结,是否能提高第二界面胶结强度,对矿渣MTC的推广应用极其关键,为此系统比较了矿渣MTC水泥浆与油井水泥浆在没有泥饼、普通钻井液泥饼、多功能钻井液泥饼3种情况下的界面胶结性能,并对泥饼固化的原因进行了分析研究.实验结果表明,没有泥饼存在时,油井水泥浆的胶结性能明显优于矿渣MTC;普通泥饼存在时,水泥浆和MTC均不能得到令人满意的胶结性能;油井水泥浆不能使多功能钻井液泥饼固化胶结,而矿渣MTC能够实现多功能钻井液泥饼的固化胶结.结果还表明,泥饼固化的首要条件是泥饼中必须含有胶凝材料,由于普通泥饼中没有胶凝材料,所以不论是什么固井液都不能使其固化.而矿渣的活性是潜在的,只有被激活才能发挥胶凝性能,因此油井水泥浆无法与多功能钻井液泥饼发生同步的水化固化反应,只有矿渣MTC浆体与多功能钻井液泥饼相遇,才能既保证有胶凝组分的存在又具有足以激活矿渣水化的可溶性激活组分,从而有效实现泥饼的固化,提高固井质量.     

沙65井深井抗高温矿渣MTC固井技术

对矿渣 MTC配方优选、综合性能评价、高温下抗压强度变化规律进行了系统的室内试验研究 ,充分证明了矿渣 MTC具有很好的抗高温性能 ,完全能满足塔河油田中深井段固井要求。在塔河油田沙 6 5井二开井段的固井结果表明 ,矿渣 MTC固井技术可显著提高深井固井质量 ,尤其是第二界面胶结质量 ,为提高该区固井质量开辟了一条新的途径。     

双网络吸水树脂堵漏剂的研制

针对高温地层堵漏作业中现有吸水树脂堵漏剂抗温能力不够、强度不足等问题,研制了双网络吸水树脂堵漏剂DNG。DNG具有“刚柔相济”的双网络结构,强度和抗温性能得到很大提高,形变95%时的抗压强度达到16.2 MPa,释压后能快速回弹并保持完整的形态;150 ℃高温条件下老化30 d后依然保持完整的形态和较好的强度;吸水倍数为4~10倍,且具有较好的抗盐和耐pH敏感性能。评价了DNG的堵漏性能,得到了DNG封堵大中型漏失的优化配方,并探讨了其堵漏机理,DNG之所以能够成功封堵漏层在于其具有较好的变形填充、吸附缠绕、吸水膨胀等性能。      

漠河冻土模拟岩样三轴力学试验及强度多元回归分析

在冻土地层钻探过程中,不合理的作业方案可能引发井壁坍塌、井口沉降等一系列工程问题,而弄清深层冻土力学演化规律是施工设计的基础.为此,用漠河冻土重塑了不同深度冻土的模拟岩样,开展了不同围压、温度条件下的冻土三轴力学试验,分析了不同条件下的冻土应力–应变曲线特征.通过多元回归方法对冻土强度进行了统计分析,进一步构建了冻土强...     

热处理工艺对X80钢级Φ1 422 mm厚壁弯管组织及性能的影响

为了选择合理的热处理工艺使弯管的强度、冲击韧性以及表面硬度等指标达到良好的匹配,采用热模拟方法,通过拉伸、冲击、金相等试验,确定了X80钢级Φ1 422 mm大直径、厚壁弯管的热处理工艺。试验结果显示,随着淬火温度的升高,母材强度及表面硬度均明显升高,而冲击韧性显著降低;随着回火温度的升高,弯管屈服强度有所升高,抗拉强度有降低的趋势,而冲击韧性显示出先升高后降低的趋势。试验结果表明,当淬火温度为960 ℃,回火温度为560 ℃时,母材强度、表面硬度以及冲击韧性达到了良好的匹配,有利于获得稳定的组织。     

硅粉对水泥石强度发展影响规律

硅酸盐油井水泥石强度都有临界温度,当达到临界温度以上时,水泥石强度要发生衰退,水泥石渗透率增大,甚至水泥石强度完全丧失,严重影响了油气井测试、开发等后期作业的顺利进行.在水泥中添加适量的高温强度稳定剂硅粉,将C/S摩尔比降到1.0左右,不但解决了高温下水泥石强度衰退问题,而且能提高水泥石强度.通过室内试验,研究分析了纯油井水泥石强度在高温下强度发展规律及强度发生衰退的原因,并从硅粉细度、加量以及温度等方面,研究分析了硅粉与水泥石强度发展之间的关系,找到了高温强度稳定剂对水泥石强度发展的影响规律.即:高温条件下,随着硅粉加量的增加,水泥石强度增大,而且硅粉细度越小,其强度增高的越大;水泥石在高温下反应初期发生了小幅度强度衰退,当硅粉参与反应后,水泥石进行二次强度发展,而且硅粉越细,二次强度发展越早,强度也越高.     

嵌段共聚聚丙烯EPS30R的试产试用与品质改进

高抗冲嵌段共聚物 EPS30 R具有优良的力学性能 ,特别是低温冲击强度优异 ,可用于挤塑和注塑成型。介绍了该产品的试产、试用情况与改进品质的方法     

HFW焊管焊缝热处理水淬布局及空冷长度的选择

结合生产线实际,提出设计HFW焊管焊缝热处理水淬布局时,从最后一架淬火设备到水淬开始应留1.2　m的距离,选择水淬长度为11　m左右为宜。针对不同材质母材,采用500~650　℃之间几种不同温度进行了回火试验,并在空气中冷却,进行冲击和拉伸试验,得出材料的抗拉强度和屈服强度随回火温度的上升略有下降,而冲击吸收功随回火温度的上升而增大,并得出几种常见材质的最佳回火温度。根据经验公式及生产线实际,确定了空冷段长度应为最高焊速值的1.5~2倍。     

内衬PE钢塑复合管材耐低温性能试验

简要介绍了我国内衬塑复合钢管的应用和技术发展现状,并对内衬PE复合钢管进行了耐低温性能测试。在生产线上随机抽取试样,进行了耐冷热循环、耐低温冷热循环和耐低温性能等拓展性试验。试验结果表明,在低温至-40 ℃的条件下,钢塑层层间结合力受环境温度变化影响很小,为内衬塑复合钢管扩大应用范围提供了理论依据。     

低渗油藏缔合聚合物调剖体系

缔合聚合物调剖技术通过添加交联剂,使之与缔合聚合物形成三维网状结构体系,可控制成胶时间及强度,改善了单纯聚合物体系存在的抗盐性、耐温性、抗剪切性差的问题。针对马寨油田油藏特点,对缔合聚合物的黏-浓、黏-温、稳定性、耐盐性、耐剪切性等指标进行评价,试验结果表明,缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能。在95℃、马寨注入水配制条件下,3000mg/L时体系黏度可达64mPa·s;在同浓度下(1000mg/L),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增黏特性相比,缔合聚合物黏度高于前二者2~30倍。现场实施取得了良好的增油效果,表明缔合聚合物调剖体系适用于低渗透油藏提高采收率的需要。     

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。