油井水泥缓凝剂的评定方法

为了提高固井质量,应正确地选择缓凝剂。通过对四种缓凝剂的室内评价试验,选择了HR—100复合缓凝剂。该缓凝剂在不同温度下,稠化时间与加量呈直线关系,而且稠化时间容易调节,保证了固井施工的安全。     

复合油井水泥早强剂SS—91的研制及应用

针对用普通硅酸盐水泥固井时早期强度低、水泥石收缩导致水泥环胶结不良及用氯化钙作为早强剂存在的一些缺点,研制了一种新型油井水泥早强剂SS—91。室内试验和现场应用表明,该早强剂能提高水泥石的早期强度,并随养护时间的延长,强度持续增长,配合其它外加剂使用,各种性能都合乎要求。     

高温油井水泥缓凝剂ZH-8的合成及评价

通过优选含有羟基、羧基和磷的单体进行水溶液聚合,合成了耐高温的油井水泥缓凝剂ZH-8.讨论了单体的优选及合成的最佳条件;考察了高温缓凝剂ZH-8的抗高温性能、抗压性能、及与其他外加剂的配伍性等.实验表明,ZH-8适用温度范围广(110～200 ℃);加量不敏感,且与稠化时间具有良好的线性关系,有利于现场施工;在高温下48 h强度发展迅速,对水泥石强度无影响;与其他水泥外加剂具有良好的配伍性,对水泥浆体系无不良影响,能满足固井现场的施工要求.     

新型油井水泥促凝剂LT‐A及其性能

针对低温或表层段固井候凝时间长的问题 ,采用价格低廉 、早强作用强且性能稳定的促凝剂有利于缩短固井时间和提高固井质量 。 为此 ,研制了过渡金属复合盐类促凝剂LT‐A并系统评价了该促凝剂不同加量（１％ 、２％ 和３％ ）情况下的油井水泥浆性能 ,得到了促凝剂LT‐A对油井水泥的影响规律 ：促凝剂LT‐A能促进油井水泥的水化能力 ,缩短水泥浆稠化时间 ,显著提高水泥石早期抗压强度 ,加入促凝剂LT‐A的水泥浆稠化时间与原浆稠化时间之比小于等于 ０ ．５ 、水泥石 ６h抗压强度（３９ ℃ 、常压）大于等于 ４ ．０MPa ,完全满足促凝剂评价标准SY／T ５５０４ ．４ — ２００８的相关要求 。 实验还进一步证实 ：LT‐A对水泥浆流变参数和初始稠度基本无影响 ,是一种性能优于CaCl２的新型促凝剂 。     

活性稻壳灰对油井水泥性能的影响

以不同煅烧条件得到的稻壳灰样品为考察对象,研究了稻壳灰对油井水泥抗压强度及相关工程性能的影响。研究结果表明:稻壳灰的煅烧条件、掺量、养护温度以及碱激发剂均会对水泥石抗压强度产生影响。在油井水泥中掺入稻壳灰,应优先选择低温稻壳灰,掺量以10%为佳。配合碱激发剂使用,抗压强度提高更为显著。掺入10%稻壳灰RHA-1的水泥浆,工程性能良好,满足施工要求。     

快硬早强油井水泥在浅层高含水调整井中的应用

快硬早强油井水泥是针对常规油井水泥在低温条件下水泥浆候凝时间长、强度发展慢、稠化时间不易控制等现象开发的新型特种油井水泥,该水泥具有低温下凝结速度短、抗压强度高、微膨胀、综合性能优等特点,并具有优异的抗冷冻及抗水浸性能,在此基础上研制的低温快凝防窜水泥浆较好地解决了浅层高含水调整井的固井质量问题,为中原固井外闯市场提供了有力的技术保障。     

油井水泥无氯促凝早强剂的研制与现场试验

传统的复合早强剂中通常含氯盐,不适用于AMPS类水泥浆体系,且水泥石高温下长期强度会出现衰退现象,同时对套管有腐蚀作用。针对这些问题,研发出一种复配的无氯促凝早强剂,以硫酸钠、铝酸钠、甲酸钙和氧化钙,按照质量比1:1:1:1均匀混合而成。实验结果表明:该早强剂适用于PVA类和AMPS类水泥浆体系;可使油井水泥在30℃低温下,8 h强度达3.5 MPa,稠化时间缩短至80 min以内,初凝时间缩短至90 min以内,初终凝过渡时间缩短至10 min以内,有利于油气井的防窜。该早强剂在大港油田板37-15井?139.7 mm生产套管固井中得到成功应用,固井质量优质率达81.2%,合格率达93.5%。     

油井水泥缓凝剂QR—300C的应用性能

介绍了一种新型油井水泥缓凝剂ＱＲ－３００Ｃ的应用性能和在吐哈地区３口深探井油层套管固井中的应用情况。     

新型油井水泥促凝剂LT A及其性能

针对低温或表层段固井候凝时间长的问题,采用价格低廉、早强作用强且性能稳定的促凝剂有利于缩短固井时间和提高固井质量。为此,研制了过渡金属复合盐类促凝剂LT-A并系统评价了该促凝剂不同加量（1%、2%和3%）情况下的油井水泥浆性能,得到了促凝剂LT-A对油井水泥的影响规律：促凝剂LT-A能促进油井水泥的水化能力,缩短水泥浆稠化时间,显著提高水泥石早期抗压强度,加入促凝剂LT-A的水泥浆稠化时间与原浆稠化时间之比小于等于0.5、水泥石6 h抗压强度（39 ℃、常压）大于等于4.0 MPa,完全满足促凝剂评价标准SY/T 5504.4-2008 的相关要求。实验还进一步证实：LT-A对水泥浆流变参数和初始稠度基本无影响,是一种性能优于CaCl^₂的新型促凝剂。     

油井水泥分散剂的研究与应用

介绍了近年来油井水泥分散剂的研究开发与应用情况。首先对国内油气田使用较多的产品和研究进展进行了叙述,其次则简要介绍了美国Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、Ｄｏｗｅｌｌ、Ｈａｌｌｉｂｕｒｔｏｎ有加拿大Ｆｒａｃｍａｓｔｅｒ和ＮＯＮＳＣＯ五大公司的分散剂产品。     

抑制油水井水泥浆固化后体积收缩的添加剂的研制与应用

为达到提高油水井打水泥塞施工有效率目的，采用在油水井水泥中加入添加剂来减少水泥浆稠化凝固后的体积收缩量及消除水泥塞裂缝。从这两方面进行油水井水泥浆添加剂的优选试验，到2000年共56井次的现场应用表明，该添加剂用量少，见效大，施工简便，增油效果显著，使打水泥塞施工有效率由22．7％提高到92．9％。     

油井水泥及其外加剂的进展

对国内外特种油井水泥及油井水泥外加剂的最新发展进行了综述。介绍了抗高温水泥、防窜水泥、TUF水泥、聚合物固井液、泥浆转化为水泥浆等技术的发展动向;对减阻剂、缓凝剂及降滤失剂等三大外加剂的组分、作用机理及发展动态进行了较全面、系统的论述。对国内油井水泥及其外加剂的研究有一定的指导作用。     

厄瓜多尔A级低渗早强油井水泥浆优化设计

为解决厄瓜多尔A级水泥适应温度、深度范围窄、初始稠度大、可泵性差的难点,开展基于A级水泥的水泥浆配方优化设计研究。通过对A级油井水泥成分分析,水泥密度、细度和比表面积等测试,并开展了其水泥浆稠化性能和抗污染实验,优选出了基于厄瓜多尔低渗、早强和适应范围更广的水泥浆体系。结果表明,A级水泥比表面积为4100～4500 cm³/g,Na₂O含量为0.47%;A级水泥浆体系适用范围可达65℃,10 h的抗压强度均能达到3.5 MPa,渗透率为0.1936 mD,体积收缩率为0.03%。该水泥浆体系在MARIANN-78井技术套管固井施工中进行了应用,CBL/VDL测井结果显示固井质量为优质,显著改善了厄瓜多尔A级油井水泥的性能。     

新型油井水泥分散剂SDJZ-1的研制与应用

目前油井水泥分散剂抗温耐盐性能较差,有缓凝或起气泡等副作用,不能满足深井固井中高温、高压、高含盐地层的要求,为此,研制了磺化醛酮缩聚物型分散剂SDJZ-1。以正交试验对磺化醛酮缩聚物合成工艺进行了最佳配比的优化选择,确定了最佳合成条件,并对该分散剂进行了系统评价和6口井的现场应用。试验结果表明:磺化醛酮缩聚物对水泥浆的流变性能具有很好的调控能力,分散效果显著,当磺化醛酮缩聚物固相加量为0.4%~0.8%时,水泥浆的初始稠度低,流性指数可由原浆的0.3升高到0.8,甚至达到1.0;有良好的抗温性、抗盐性,与降失水剂、缓凝剂等有很好的相容性,能满足深井等复杂地层的固井要求,具有广阔的应用前景。     

水泥抗压强度与养护条件及声阻抗间关系的实验研究

按国家标准浇铸油井水泥试块,在不同养护条件下测定其声阻抗及抗压强度。实验表明水泥试块的抗压强度主要取决于水/灰比及养护时间,而与养护温度及压力关系不大。给出了适用于我国固井条件的水泥抗压强度与声阻抗关系的经验公式。     

固井水泥膨胀剂与增韧剂协同作用与应用分析

为探索固井水泥增韧剂与膨胀剂协同作用效果,分别选取晶格膨胀剂、发气膨胀剂2种膨胀材料,纤维、碳纳米管（CNTs）2种增韧材料,对不同材料相互协同作用后的水泥浆的膨胀性能、力学性能、孔隙结构、常规性能进行了实验研究,并对不同组合的应用工况进行了分析。研究表明,自由膨胀条件下增韧剂与发气膨胀剂协同膨胀率较高,而在高温高压下,CNTs-膨胀剂组合抑制收缩效果较好;CNTs与晶格膨胀剂联合作用后强度提升最大,基体孔隙度最低,且以微孔为主;而纤维与发气膨胀剂组合的断裂残余强度最高;膨胀剂与增韧剂混合对水泥浆失水量、沉降稳定性有一定的提升,对稠化时间有一定的延迟作用;其中,CNTs与2种膨胀剂组合的浆体动切力较大,触变性较强。研究结果可为不同工况下固井水泥浆设计提供借鉴和指导。      

新型油井水泥缓凝剂的研制

针对大温差长裸眼固井施工中,高温高压下缓凝剂加量敏感或者失效,水泥浆稠化时间缩短或不规律;施工结束后,长封固段顶部强度缓凝会导致气窜和密封完整性失效的现状。通过正交实验优化实验方案,合成耐高温有机缓凝剂,再采取有机-无机杂化的方式匹配适合的无机增强材料,利用无机和有机杂化的方法,设计层状结构,使有机材料能插层或者键合到无机材料表面。在油井水泥浆经历的低温-高温-低温过程中,随无机材料层间距的变化,低温时无机材料起增强主导作用,高温时有机材料起缓凝主导作用。优选了层状石墨烯类和双电子层水滑石类2种无机增强材料,根据无机材料本身的特点研制2种新型油井水泥缓凝剂,其中层状石墨烯类缓凝剂适应性强,耐温能力达150 ℃,110 ℃大温差条件下72 h强度大于7 MPa;双电子层水滑石类缓凝剂耐温能力也达150 ℃,加入该类缓凝剂的水泥浆流变性能易于调节,水化初期强度发展较快,但后期增强能力不如层状石墨烯类缓凝剂。上述缓凝剂室内制备工艺简单,原料易得,具有广阔的推广应用前景。      

一种新型油井水泥低温早强剂

针对水泥石低温情况下强度发展缓慢,影响钻井周期的具体情况,研制开发了早强剂DZ-Z.DZ-Z由多种无机化合物和有机化合物按一定的比例复合而成,具有双重早强作用,它能明显地提高低温下水泥石的早期强度,并能改善水泥石结构,使之致密、渗透率降低.早强剂DZ-Z加量为0.5%～2.0%,适用温度为0～50℃,8 h水泥石抗压强度大于3.5 MPa,随着加量的增加,水泥石强度也迅速增长.同时,早强剂DZ-Z基本不影响浆体的流变性能,还可以根据现场施工所需时间的长短,用缓凝剂调节水泥浆稠化时间,但仍能使8 h抗压强度大于3.5MPa.现场应用表明,低温早强剂DZ-Z在低温条件下明显缩短了固井候凝时间,节约了钻井作业成本.     

偏高岭土对油井水泥石抗压强度影响的室内研究

研究了不同的煅烧温度、煅烧时间以及高岭土的不同粒径对偏高岭土活性的影响以及偏高岭土对水泥性能的影响。研究表明该高岭土在700～900℃煅烧3h以上所得到的偏高岭土具有较高的活性,对改善水泥的强度等性能具有积极作用,是一种理想的高活性掺合料。