大掺量胶乳水泥固井技术在港深15-18井的应用

港深15-18井是大港油田马东区块的重点开发井,完钻井深为4 405 m。该井φ139.7 mm生产套管固井存在目的层高温、高压油气活跃、易发生油气水窜、封固段长、易漏失等难点,对固井水泥浆的防气窜及综合性能要求较高,固井质量难以保证。针对油气水窜的固井难点,在大港油田首次应用大掺量耐高温胶乳水泥固井技术,胶乳掺量达到了水泥量的8%。大掺量胶乳水泥浆体系的实验和应用结果表明:该体系流变性好、失水量小、防气窜性能优越、顶部强度发展快,综合性能良好;其结合加重隔离液体系和配套固井工艺技术措施,解决了港深15-18井φ139.7 mm生产套管油气水窜等固井质量问题。     

耐盐胶乳水泥浆体系的室内研究

胶乳水泥浆体系已广泛应用于大位移井、分支井、大斜度井、调整井和小井眼井等疑难井的固井,用以提高水泥浆的防气窜和控制失水能力,同时改善水泥石的胶结性能、韧性和防腐蚀能力.但是,由于盐的存在会使胶乳双电层的zeta电位降低,从而破坏胶乳的稳定性,导致胶乳在盐水中发生絮凝,因而限制了其在含盆岩层(盐层、盐膏层、盐水层)和水敏...     

紧密堆积优化固井水泥浆体系堆积密实度

紧密堆积技术是高性能固井水泥浆体系设计关键技术,对提高固井水泥浆性能具有重要意义,其核心是提高颗粒体系的堆积密实度。为此,选用可压缩堆积模型作为紧密堆积理论模型,确定了模型参数和数值计算方法,编制了堆积密实度计算程序并对计算结果进行了验证;通过计算多元颗粒体系的堆积密实度,对影响颗粒体系堆积密实度的因素进行了分析,并进行了水泥浆设计和性能试验。研究结果表明,适当增加超细颗粒组分、合理优化粒径分布区间、提高颗粒体系的大小颗粒平均粒径比可以有效提高堆积密度,相比三元体系,含有纳米材料的五元体系可达到颗粒体系的最紧密堆积,水泥浆性能更好。利用紧密堆积模型指导油井水泥体系干混配比设计具有可行性。     

新型早强磷酸镁水泥的制备和性能研究

磷酸镁水泥(MPC)是一种新型的早强快硬胶凝材料,可以作为修补材料应用于工程修补中.本文采用死烧MgO和磷酸二氢钾为主要原料,按照一定配比制备出新型早强快凝磷酸镁水泥,并掺加一定量的粉煤灰,进行了力学性能测试,并采用X射线衍射分析、扫描电镜、孔结构分析等分析方法对水化产物进行了分析.研究结果表明,粉煤灰可以有效提高后期强度,掺加30～40%的粉煤灰效果最好.该体系水化产物主要是一水磷酸镁钾晶体以及一些无定形物质.     

混合材对高阿利特水泥性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩单掺及复掺对高阿利特水泥凝结时间、抗压强度、电阻率、水化产物组成及微观结构的影响.结果表明：掺加大量混合材后,高阿利特水泥仍具有较高的强度;电阻率发展能反映出混合材的掺加将减缓高阿利特水泥早期水化的发展;适当掺加混合材可优化水化产物组成,提高水化产物结构致密性.     

高温高性能低密度水泥浆的室内研究

针对高温、低压易漏以及封固段长等固井难点,开展了密度为1.2 g/cm<'3>长封固段高温水泥浆的研究.选择耐高压合成钠硼珠为减轻剂,基于紧密堆积理论设计高温低密度高性能水泥浆,开发出了配套的缓凝剂BCR-300S和降失水剂BCF-230L,并研究了耐高温低密度水泥浆的高温稳定性、流变性、水泥石在高温下的强度稳定性以及顶部强度发展情况.研究结果表明,含有钠硼珠的低密度水泥浆密度在高压下变化较小,高温下浆体稳定(≤0.05 g/cm<'3>);水泥浆在180 ℃下稠化时间和失水性能可调;水泥石在230 ℃下养护24 h强度达18 MPa,强度7d不衰退,并且水泥浆顶部强度发展较快.     

一种低成本低密度水泥浆体系的室内研究

开发低成本固井水泥浆体系对于油气勘探低成本战略具有重要意义。文章开发了一种新型低成本低密度减轻材料,按照紧密堆积原理,辅以其它外掺料,研制了一种新型复合减轻增强材料,配制出密度为1.35~1.50g/cm³的低成本低密度水泥浆体系,并对水泥浆性能进行了实验评价。评价结果表明,该体系水泥浆具有浆体稳定、失水低、流变性好、稠化性能满足施工要求、水泥石早期强度较高等优点,70℃条件下,低密度水泥石24h抗压强度大于9MPa,48h强度可达14MPa以上。与漂珠低密度水泥浆相比,该水泥浆成本降低约40%,经济效益显著。该水泥浆体系性能满足非目的层技术套管固井施工要求,具有良好的应用前景。     

磷酸镁水泥耐水性的研究

研究了不同养护条件对磷酸镁水泥（MPC）力学、收缩性能的影响,以及不同原料配比对MPC耐水性的影响,并对不同养护条件下MPC水化产物的成分和微观结构进行了分析.结果表明：水养条件下MPC的28 d强度发生较大倒缩,耐水性较差;原料配比对MPC耐水性的影响较大,磷酸盐含量对MPC耐水性影响显著.MPC耐水性差的主要原因是水养条件下基体中少量未反应的磷酸盐溶出,改变了水溶液的pH值环境,导致主要水化产物MgKPO4.6H2O在酸性环境下水解,使体系孔隙率增大,强度倒缩.