高韧性水泥环降低油气井套损作用机制分析

由于油气资源紧缺,各大油田复杂地层钻井数量增多,致使套损率急剧上升,严重影响了油气井的生产寿命和采收率.通过对套损井的成因分析发现,提高水泥环的韧性可以防止地层压力对套管的挤压损坏和地层流体对套管的腐蚀.其作用机理为:纤维材料能增加水泥环的韧性,提高水泥环二界面胶结质量,防止水泥环的胶结面被破坏,阻止地层流体对套管产生腐蚀,可降低腐蚀套损率;同时,该材料能降低水泥石的弹性模量,增加水泥石的韧性,保持水泥环的完整性,可降低挤压套损率.     

F17C油井水泥膨胀降滤失双效剂的应用研究

调整井固井作业中的流体窜流问题一直是国内外尚未解决的技术难题之一,这一问题在江苏油田老区调整井固井作业中尤为突出,针对江苏油田老区调整井,特别是油水同层井的固井难题,研究开发出同时具有塑性体膨胀,硬化体膨胀和降滤失双效作用的水泥浆体系,有效地解决了固井施工中的水泥浆脱水失重,收缩失重及硬化体积收缩所造成的微间隙,因而大幅度提高调整井的固井质量,经30余口井的现场实验证明,该水泥浆体系流变性好,失水量小,稠化曲线呈直角,早期抗压强度高,且使水泥浆在塑性状态和硬化后均能膨胀,属一种技术领先的新型多功能油井水泥外加剂,F17C膨胀降滤失剂的应用从很大程度上解决了江苏油田调整井的固井难题,固井优质率明显提高,因而具有很好的推广应用价值。     

钙质晶须在高温加砂水泥中的增强性能研究

为满足稠油开采对油井水泥石高温力学性能的要求,探索了钙质晶须在油井水泥及高温加砂水泥中应用的可行性。首先研究了80℃下硫酸钙晶须(CSW)及两种自制钙质晶须(GZWS和GZWL)对油井水泥石的增强增韧效果,并在此基础上,通过干热养护方式(600℃煅烧6 h)考察了5% GZWL对加砂水泥石的增强效果。结果发现,CSW对油井水泥石无增强增韧作用,而GZWL和GZWS的增强增韧效果明显,且长径比大的GZWL优于GZWS。随GZWL加量增大,油井水泥石的抗压强度和冲击韧度增大,当加量为5%时,1,3,7和28 d水泥石的抗压强度较净浆水泥石分别提高了18.7%,42.4%,20.6%和20.7%,冲击韧度较净浆水泥石分别提高了6.8%,7.0%,12.8%和13.0%;该加量下干热养护后的水泥石抗压强度较纯加砂水泥石提高了108.0%。研究结果表明,晶须表面性质(亲水性)是保障其与水泥石基体良好胶结并发挥其作用的前提,晶须长径比越大,增强效果越显著,故GZWL能有效抑制加砂水泥石的高温强度衰退。      

活性外掺料提高油井水泥石抗二氧化碳腐蚀能力研究

为提高固井水泥环的抗CO2腐蚀能力,开发了富硅铝质活性外掺料（HA）。通过比较不同碳化龄期水泥石的抗压强度、分析孔结构、测定渗透率、分析碳化层的成分和显微形貌等方法,对水泥石的抗碳化性能进行了研究。结果表明,加HA水泥石抗CO2腐蚀能力明显优于净浆水泥石和掺硅灰水泥石:加HA水泥石在CO2压力2 MPa、95 ℃腐蚀介质中养护28和90 d后,试样的抗压强度为35.4和33.7 MPa,较同龄期盐水养护试样分别降低了3.01%和13.14%（净浆水泥石分别降低了7.75%和31.15%）,试样总孔隙率分别为19.87%和21.45%（净浆水泥石分别为28.81%和31.85%）,且有害孔（直径100 nm）所占比例小;在7 MPa驱替压力下,两个腐蚀龄期的加HA水泥石均未发生渗滤（净浆水泥石的渗透率分别为1.21×10-3 μm2和1.68×10-3 μm2）;碳化90 d后的加HA水泥石外层试样中CaCO3的衍射峰强度明显低于净浆水泥石,且碳化试样的产物呈连续致密,与净浆水泥石腐蚀后形成颗粒的结构明显不同。      

抗盐水水泥浆失水剂研究

讨论了饱和盐水水泥体系存在的问题，推荐抗盐水泥浆降失水剂配方，室内实验表明，XS－1型油井泥降失水剂具有优异的抗异性能，其复配体系能够显著改善饱和盐水水泥浆的各项性能，使稠化时间可调，析水率降低，流变性变好，抗压强度合乎要求，可用于盐岩地层固井作用，以防止地层伤害和确保施工安全提高固井质量。     

提高油基水泥浆堵水材料封堵强度的研究

油基水泥浆是一种常用的选择性堵水材料,由于硬化油基水泥石体系中存在未完全置换的油相,对体系孔隙结构和力学性能均产生不利的影响.从优化油基水泥浆配方(选择润湿分散剂和其它外加剂)入手,提高油基水泥硬化体中的水化产物体积,从而改善界面胶结强度,降低有害孔比率,提高硬化油基水泥石的抗压强度.试验研究了不同种类的化学外加剂和外掺料对硬化油基水泥石抗压强度的影响,结果表明:掺加FeCl3、硅灰和F17A的油基水泥石,其抗压强度提高程度最为显著,三者复合(1?Cl3 5%硅灰 3?7A)效果最佳.扫描电镜(SEM)和汞侵入法(MIP)分析结果证实,体系抗压强度的增加源于硬化体孔隙结构的改善,即大孔的减少和致密程度的提高.     

小颗粒水泥在油田上的应用探讨

小颗粒水泥是一种粒径比普通水泥小的特种油井水泥。本文介绍了小颗粒水泥的化学组成、物理性能及小颗粒水泥浆的性能和影响这些性能的因素，阐述了配制和测试小颗粒水泥浆性能的方法，并介绍了现场施工方法和应用情况。     

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触变水泥是一种适用于油气井固井挤水泥、防止气窜和堵漏作业的特种水泥，对解决我国气井固井作业中普遍存在的水泥浆上返和环空气窜等问题有较好的应用前景。文章在调研国外大量资料的前提下，对触变水泥的设计原理、化学配方、评价方法及现场应用情况做了系统的评。还指出了我国发展触变水泥的研究方向：研制适用国产水泥的触变剂和探索一套切实可行的评价触变性的方法。     

部分醇解聚醋酸乙烯酯降失水性能研究

采用部分醇解聚醋酸乙烯酯(PVAc)的方法制备了油井水泥降失水剂。考察了醇解度对水泥浆性能的影响。室内评价结果表明:当加入2.5％(干水泥重)醇解度为80％的PVAc后,水泥浆的API失水量由原浆的1270ml/7MPa×75℃×30min降至41ml耐温可达75℃。同时,它还能改善水泥浆的流动性能和水泥石的抗压强度。还对产品的降失水作用机理进行了分析。     

变压器绕组变形测试方法及结果分析

利用频率响应法测量变压器绕组变形，通过对相关系数及前后频谱曲线的分析，能准确有效地发现变压器内部电气及机械事故隐患，对于变压器及电网的安全运行，有着重要意义。