耐高温油井水泥降失水剂FAN的性能研究

对以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酰胺(AM)为单体合成的油井水泥降失水剂FAN进行性能评价,结果表明,FAN具有较好的耐高温降失水能力和一定的缓凝性能,且对水泥石早期强度的发展影响不大。FAN掺量为0.5%的水泥浆在160℃时失水量小于100 mL,在110℃,21 MPa条件下养护24 h的抗压强度达26.1MPa。分析了降失水剂FAN的降失水机理。     

变温条件下泥饼对二界面胶结强度的影响

研究变温条件下泥饼对二界面封固系统的影响有助于改善二界面封隔性能。利用自行设计的二界面胶结强度实验装置测定了不同温度变化条件下,岩心表面水湿、岩心表面涂有泥饼等情况的二界面胶结强度。分析发现：温度变化时会使界面胶结强度降低,且温度变化幅度越大,界面胶结强度降低幅度越大,温度循环变化时比单次温度变化时的界面胶结强度降低的幅度更大;与岩心表面水湿时相比,岩心表面有泥饼时二界面胶结强度对温度变化更加敏感,降低幅度更大。研究结果可用于指导设计和施工,以降低温度变化对界面封隔性能的不良影响。     

抗高温油井水泥缓凝剂的研究进展

概述了近年来抗高温油井水泥缓凝剂的研究现状,主要分为有机膦酸盐、改性羟基羧酸盐、AMPS共聚物、改性木质素、其他新型聚合物以及复配体系六大类,并对国内外相关研究的具体实例进行了对比,总结了两者之间存在的差距,展望了今后该研究领域的研究重点和发展方向。     

抗高温油井水泥降失水剂的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成了三元共聚物油井水泥降失水剂,考察了单体质量分数、单体配比对聚合物降失水性能的影响。在75℃、6.9MPa下,含三元共聚物的水泥浆失水量随单体质量分数的增加先降低后增加,随AMPS加量的增加而增大,随NVP加量的增加变化较小。最佳合成条件为:单体质量分数12%,AM、AMPS、NVP摩尔比8.5:1.0:0.5,反应温度70℃,反应时间5 h,引发剂加量0.7%,pH值为12。当降失水剂加量为4.2%时,水泥浆在160℃时的失水量为60mL,浆体的初始稠度为14 Bc,稳定性好,水泥石强度发展快。     

三元共聚物油井水泥降失水剂的室内研究

以AM、AMPS和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成了三元共聚物油井水泥降失水剂,分别利用红外光谱和热重分析仪对其进行了结构和热稳定性表征,利用凝胶渗透色谱法对其进行了相对分子质量和分布的表征;并分别评价了聚合物加量对水泥浆失水量的影响、聚合物在不同温度下的降失水能力以及加有该聚合物的水泥浆的综合性能.实验结果表明,当其加量为0.7％(BWOC)时,可将水泥浆在170℃时的失水量控制在50 mL以内,并且以该降失水剂为主剂的水泥浆稳定性好,初始稠度低,过渡时间短,水泥石强度发展快.     

楔形节流阀冲蚀磨损规律研究

为了明确楔形节流阀冲蚀磨损规律,降低其工作过程中的冲蚀磨损速率,为现场施工提供开度-压降关系的理论依据,基于伯努利方程确定了楔形节流阀开度与节流速度、节流压降的关系曲线。运用两相流计算流体动力学,建立了流体携岩冲蚀楔形节流阀的CFD仿真模型,研究了楔形节流阀开度与冲蚀速率的关系。结果表明,节流阀开度小于40%时,节流压降和节流平均速度较大;开度大于60%时,节流压降和节流平均速度较小且与开度呈近似线性关系;楔形节流阀最大冲蚀磨损位于阀芯楔形面顶部和轴向导流面中间,同时对下游短节内壁面外侧造成强烈冲蚀;阀芯开度小于23%时,冲蚀速率较大且随阀芯开度减小迅速递增;阀芯开度大于23%时,冲蚀速率非常小且与开度呈近似线性关系。研究结果为降低楔形节流阀冲蚀磨损提供了理论依据。     

超高温270℃水基钻井液体系研究

松辽盆地即将实施的大陆科探井松科2井井底温度可达260℃以上。采用室内合成的抗高温聚合物降滤失剂HR-1,改性腐植酸HS-1为主处理剂,与优选的沥青类高温封堵剂、高温稳定剂海泡石进行配伍性试验,形成了抗温270℃钻井液体系,并进行性能评价。结果表明,该钻井液具有较好的流变性和较低的滤失量,较强的抗钙土和抑制岩屑粉污染能力。钻井液高温稳定性好,270℃/96 h连续老化后滤失量小于5.0 m L。     

抑制剂NAPG在文23储气库的应用研究

室内试验考察了聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)与微泡钻井液的配伍性,考察了NAPG加量对微泡钻井液的稳定性、流变性能、膨润土含量及抑制防塌性能的影响。结果表明:NAPG与微泡钻井液配伍性良好,加入NAPG后能显著提高体系的抑制防塌性能;NAPG加量为钻井液体积分数1.0%时,微泡钻井液现场钻屑一次滚动回收率由75%提高至97%。加量0.5%~1.0%NAPG的微泡钻井液在文23区块14口井三开现场应用结果表明,体系的抑制防塌能力好,井径平均扩大率小于5%。