耐CO2腐蚀固井水泥浆的研究及应用

CO2与水泥石反应会导致固井水泥环封隔失效,缩短油井寿命,影响油气田开发.针对该问题,开发了耐CO2腐蚀的固井材料,对加入该材料的水泥浆进行了研究,结果显示在水泥浆中加入该材料可以提高水泥石的耐CO2腐蚀性能;同时对耐CO2腐蚀的水泥浆的施工性能进行了研究,形成了施工性能良好的水泥浆技术.该技术在长深XX井中得到了应用,取得了良好的效果.     

低密度胶乳水泥石抗CO2腐蚀性能研究

针对低压易漏地层固井遇到的水泥环抗CO2腐蚀性能差的问题,呆用静态CO2酸性腐蚀的方法,对加入丁苯胶乳的低密度水泥石进行了腐蚀实验,得到的样品经体视显微镜、XRD、压力试验机测试后,讨论了腐蚀前后丁苯胶乳低密度水泥石的内部形貌、表面形貌、府蚀深度、质量变化以及抗压强度的变化。结果发现,当低于120℃时,丁苯胶乳均匀地分散在水泥水化产物的周围,形成膜包覆结构,提高了低密度胶乳水泥石的抗CO2腐蚀能力,表明在低密度水泥中掺入丁苯胶乳,可以改善低温水泥早期抗压强度低、抗酸性差的缺点;而在高于120℃时,丁苯胶乳薄膜在高温下的稳定性变差,CO2通过薄膜空隙进入水泥石内部,并与水化产物Ca（OH）2和CSH反应生成可溶性的Ca（HCO3）2,从而对低密度水泥石的结构造成破坏。     

新型防窜水泥浆体系的研究与应用

根据大庆油田钻井研究所提出的防气窜机理与控制方法,研制开发了FSAM非渗透防窜体系。FSAM防窜体系由非渗透降失水剂FSAM,助剂FSAM-L、分散缓凝剂FSAM-R和早强剂组成,室内试验表明,该体系具有低失水量（小于50mL),高早期强度（6h强度超过3.5MPa,8h强度达到10MPa)、良好的流变性与短稠化过渡时间（48Pa到240Pa的过渡时间在20min以内）等特点。不仅适用于常规密度水泥浆体系,也适用于低密度水泥浆体系,在镇原,泾川地区防渗漏,防水窜固井,川西马井构造防气窜固井和南阳油田防水窜固井的现场应用表明,FSAM非渗透水泥浆体系对不同类型的油气层和水层都有较强的防窜能力,能有效地改善气、水层的胶结质量,固井质量优质率在90%以上。     

超细防气窜水泥浆在华北油田潜山井的应用

华北油田冀中探区潜山油气藏井底温度高达170℃,注水泥作业难度大,部分天然气井或含气油井由于水泥与地层界面胶结质量较差,发生层间互窜现象,造成能源流失和油气井产量下降。超细防气窜水泥浆体系具有防气窜、低密度、低失水、抗水泥石高温强度退化等优点,适用于超深油气井注水泥作业。在现场应用中,该体系成功地完成了多次固井注水泥作业和打塞注水泥作业,解决了超深天然气井固井技术难题。     

SFP弹韧性水泥浆体系在页岩气井中的应用

页岩气藏因其储层物性差、孔隙度和渗透率低,开采难度较大,大都采用大型压裂技术才能获得产能,这就要求水泥环不仅要有很好的强度,还要有较好的弹塑性和韧性。为此,研制开发了弹塑性材料SFP-1及增韧性材料SFP-2,并对其性能进行了室内测试。在室内试验的基础上,优选出了SFP弹韧性水泥浆体系的配方,室内模拟试验结果表明,该水泥浆具有较好的抗冲击性和较高的柔韧性。该水泥浆在黄页1井Φ139.7 mm生产套管固井中进行了应用,固井施工过程一切顺利,48 h变密度测井检测结果显示,页岩气目的层固井质量优质。      

漂珠水泥浆在煤层气井中的应用

为了解决降低固井作业对煤层伤害程度与提高固井质量的矛盾,通过合理匹配漂珠及增强剂中剂的比例,优选出一套高强度低密度的漂珠水泥浆配方。室内与现场实验表明,该水泥浆体系稳定,添加剂配伍性好,流动性能好,密度可调范大,强度能达到ＡＰＩ标准要求。漂珠水泥浆应用于煤层气井有利于保护煤层,满足施工需要。     

低密度高强度水泥浆在板深7井中的应用

针对板深7井工程地质情况,固井时采用耐高温低密度水泥浆体系．实验结果表明,耐高温低密度水泥浆体系密度低(1．57g／cm3),强度高,稠化时间易于调节,并具有低失水量、低污染、抗高温、防窜和防漏等性能,利于保护产能,满足了深井固井各项指标的要求。声幅测井结果表明,全井优质。     

胶乳水泥浆防窜性能研究与应用

1958年美国率先将胶乳作为外掺料加入水泥,形成胶乳水泥,并将其用于油田固井。近几年,国内各油田、科研院所、高等院校对胶乳水泥浆的研究取得了较大的进展。新疆油田已多次采用进口胶乳配制胶乳水泥,解决南缘及玛纳斯气田固井的防气窜问题。本文介绍了国产胶乳水泥浆的调配及配套外加剂的研制情况,分析评价了胶乳水泥浆的防气窜性能,以及胶乳水泥在新疆玛纳斯气田2口天然气井固井的现场试验情况。     

新型水泥浆减轻剂SNC在深井中的应用

随着石油勘探与开发的不断深入,1988年华北油田勘探二公司深井和复杂井的井数增多,技术套管的深度由过去的2 200～3 500m增至3 500～3 800m。为充分支持套管,减少套管损坏及满足下一步钻探工作的顺利进行;为保证油田合理开发和油井开采寿命,一般要求水泥全井段封固或高返,因而提出了“水泥高返与井漏”的技术难题。经过精心对比试验,选用SNC油井水泥减轻剂配制低相对密度水泥浆作为领浆,用于深井技术套管注水泥和封固油层套管或尾管的非油层段,取得了良好的技术效益和经济效益。     

新型防气窜水泥浆在埕岛油田CB306-1井中的应用

CB306区块在3200～3300 m井段有异常高压气层,当量密度高达1.38 g/cm3左右,固井时该井段水泥胶结较差,气窜现象严重,固井质量不合格.CB306-1井是该区块的第一口开发井,为了有效地防止气窜,提高固井质量,该井固井时采用新型防气窜水泥浆.该体系由SF-1氮气膨胀剂、降失水剂和减阻剂等多种水泥外加剂混拌而成.SF-1氮气膨胀剂呈浅黄色粉末状,易溶于水,适于水湿混或与水泥干混.在埕岛油田CB306-1井的应用表明,新型防气窜水泥浆性能稳定,膨胀量达到23%,加强了水泥和地层的胶结,并能有效地防止水泥浆失重时高压地层气体的侵入,提高了固井质量;该体系在常压下有较高的抗压强度,对水泥石后期强度影响较小;可以湿混或干混,易于海上固井施工.     

防气窜泡沫水泥浆的研究与应用

长庆气田属低压低渗透气田．气层多．含气井段长，压力梯度不等，固井时易发生气侵窜槽．造成水泥石界面胶结不良。针对长庆气田的特点，研究出了防气窜泡沫水泥浆，外加剂由氮气发气剂GFQ-1和GFQ-2、稳泡剂GWP和缓凝剂GH-2组成，GFQ-1和GFQ-2与GWP之问的最佳比例为4g：5mL；8mL。现场试验表明，GFQ-1与GFQ-2的反应平稳，气体量易控制；泡沫封闭稳定，渗透率低，泡沫细小、均匀．不易破裂．在浆体中均匀分布；浆体稳定性和流动性好．游离液为零；水泥石抗压强度高。水泥浆密度低；水泥浆具有可膨胀性和可压缩性．直角稠化，水泥石胶结强度高，可有效防止油气水窜．防气窜泡沫水泥浆配方简单．施工方便，成本低。气层井段优质率为87％，合格率为100％。     

USZ在吐哈油田固井水泥浆中的应用

ＵＳＺ在吐哈油田固井水泥浆中的应用陶世平秦静（吐哈石油勘探开发指挥部钻井工艺研究所，８３９００９新疆哈密）吐哈油田在１９９６年以前固井用的水泥浆分散剂通常是ＳＸＹ和ＦＤＮ—１２，自１９９５年６月在固井中大量使用降失水剂ＲＣ８００后，发现ＲＣ８００和...     

管道内CO2腐蚀分析

CO_2腐蚀是造成管道运营失效的主要原因之一。文章针对目前油气管道的运行情况,在大量的文献调研基础上,阐述了油气管道CO_2腐蚀情况及特点,着重分析了油气管道CO_2腐蚀形成机理,对存在的主要问题进行了分析,从而对油气管道内CO_2腐蚀现象有了一些规律性的认识,可为管道内CO_2防腐蚀技术的研究提供参考。     

梯度多凝水泥浆在长封固井段固井中的应用

对于封固段较长的固井作业，采用梯度多凝水泥浆体系，在一定程度上可以代替双级固井，具有很强的优越性。根据不同的井下条件采用有针对性的不同密度、稠度梯度的水泥浆配方．可以防气窜，防漏失，防套管腐蚀，防施工高压，降低固井及钻井成本，缩短建井周期，并能高效地保护油气层，提高固井质量。现场2口井的应用表明，应用该体系水泥浆，固井质量优良。     

CO2腐蚀模型的研究现状及发展趋势

论述了油气开发过程中CO2腐蚀的严重性，主要从钢表面的电化学反应动力学，腐蚀产物膜层和液体边界层中的传质过程，碳酸铁膜层的形成机理，H2S痕量的影响，钢的种类的影响、原油和缓蚀剂的影响和局部腐蚀等方面对CO2腐蚀模型的研究现状和进展进行了分析，对主要发展趋势进行了展望。     

抗冲击防窜水泥浆体系性能研究

通过比较胶乳水泥浆体系和纤维增韧防窜水泥浆体系的力学性能、工程性能以及作用机理可知:掺入胶乳的水泥浆其固化体水泥石的弹性模量能显著降低,但胶乳水泥石的抗冲击功较低,不能提高水泥石的韧性;纤维增韧材料FR可以降低水泥石的脆性,显著提高水泥石的韧性;与胶乳水泥浆相比,纤维增韧防窜水泥浆的增韧和防窜效果更优异,其水泥石抗冲击功增加54%～62%,抗压强度基本保持不变,弹性模量降低18.0%～19.5%,渗透率降低(趋于零),失水量较低,自由水为零,流变性能较好,稠化时间可调,该水泥浆的工程性能满足固井施工的基本要求。     

油气田开发中的CO2腐蚀与控制

1．二氧化碳腐蚀机理 干燥的CO2气体本身并没有腐蚀性,但是当 CO2溶解在水中时,会促进钢铁发生电化学腐蚀。 (1)二氧化碳全面腐蚀机理。铁在CO2水溶 液中腐蚀的基本过程为铁的阳极氧化过程,阴极反 应的实质是由于CO2溶解后形成的HCO3-电离出 H 的还原过程。 (2)二氧化碳局部腐蚀机理。CO2的腐蚀破     

低密水泥浆在塔里木油田深井超深井中的应用

塔里木油田深井超深井漏失性地层的固井特点是，井深一般在5000m以上，油层套管固井环空间隙小，封固段长。为解决其固井问题，室内对低密度水泥浆进行了研究。经对减轻以及对低密度水泥配方的优选，得到2套低密度水泥浆配方，（1）中高温；低密度G级水泥；DiaceL－D为100：35－100：45；悬池剂D149，缓凝剂D081，降失水剂D158，减阻剂D80A,消泡剂D047；（2）高温；低密度G级水泥：DiaceL－D为100：35－100：45，悬浮剂OMEX－51S，缓凝剂HR－13L，降失水剂DiaceL－FL（液），消泡剂CDF－901或NF－4，实验表明，在不岂温度下，2套配方的沉降稳定性能都过关，且悬浮剂用量不大；温度由80℃上升到125℃时，不限水质配浆，水泥浆的稠化，流变和失水性能均好，现场2口井的ψ177.8mm尾管固井应用表明，该低密度水泥浆体秒适合塔里木油田深的窄环窄隙，长裸眼段固井。     

CO2对油井水泥腐蚀的研究进展

由于油气藏本身CO2含量高,CO2混相驱油技术的应用会导致CO2腐蚀油井水泥环,造成水泥环封隔失效、油气井寿命缩短及经济损失,因此,开展CO2对水泥石的腐蚀研究具有重要意义.介绍了CO2对水泥石的腐蚀机理及腐蚀评价方法,分析了国外抗CO:腐蚀水泥浆技术现状,总结了提高水泥石抗CO2腐蚀的研究路线.介绍了抗腐蚀材料BCE-750S,掺加该材料的水泥具有良好的抗CO2腐蚀能力.     

KSK油田胶乳防窜水泥浆体系的研究与应用

针对KSK油田固井中的油气水窜问题,开展了LX600胶乳防窜水泥浆体系研究工作,并进行了室内实验评价,认为水泥浆体系具有抗高温、低失水、沉降稳定性好、过渡时间短、直角稠化和防气窜等综合性能。LX600胶乳水泥浆体系在KSK油田应用了55口井,应用效果进一步表明,该水泥浆体系能够有效提高双界面胶结质量,解决固井中的油气水窜问题。