加重材料粒度對(duì)高密度水泥漿性能的影響

漂珠低密度水泥漿在解決低壓易漏地層和低壓長(zhǎng)封固段固井中得到了廣泛應(yīng)用,為更好的掌握漂珠對(duì)低密度水泥漿性能的影響情況,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,考查了攪拌速度對(duì)漂珠低密度水泥漿密度的影響情況,分析了不同壓力條件下對(duì)不同細(xì)度的漂珠低密度水泥漿密度及其水泥漿流變性能的影響規(guī)律,研究了漂珠對(duì)低密度水泥石強(qiáng)度等影響規(guī)律,為漂珠低密度水泥漿的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供了借鑒作用。優(yōu)選出了綜合性能優(yōu)良的漂珠復(fù)合低密度水泥漿體系及配方,在塔河油田進(jìn)行了推廣應(yīng)用,取得了良好的固井效果。

以普通的硅酸鹽水泥為原料,分別研究了減水劑、偏高嶺土對(duì)注漿材料性能的影響,并確定了不同系列注漿材料的配比,同時(shí)對(duì)其性能進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明:減水劑的最佳用量為0.3%;偏高嶺土的替代量為水泥材料的10%。

一種高密度鹽膏層固井水泥漿的研究及應(yīng)用 (2)

針對(duì)勝坨地區(qū)油氣井原始地層壓力高,固井作業(yè)時(shí)易發(fā)生氣竄等問題,進(jìn)行了高密度抗鹽水泥漿體系研究。應(yīng)用緊密堆積和顆粒級(jí)配原理,使用微硅與鐵礦粉進(jìn)行顆粒級(jí)配,并優(yōu)選了鐵礦粉和沃爾德的外加劑,配制出高性能的高密度水泥漿體系。對(duì)該水泥漿的穩(wěn)定性、稠化時(shí)間、防氣竄性能、流變性能進(jìn)行了室內(nèi)評(píng)價(jià),試驗(yàn)表明,該體系在較大溫度范圍內(nèi)具有漿體沉降穩(wěn)定性好、密度在1.90～2.60g/cm3范圍內(nèi)可調(diào)、游離液為零、流變性好、失水量小、強(qiáng)度高、稠化時(shí)間可調(diào)等特點(diǎn),而且具有良好的防氣竄性能。該高密度水泥漿體系已成功應(yīng)用于勝坨地區(qū)坨720等井以及勝利油田、新疆等高壓油氣層地區(qū)固井作業(yè)中,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,該體系的流變性能、初始稠度、失水量、稠化時(shí)間、抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)均能滿足施工要求,固井質(zhì)量?jī)?yōu)良,可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

一種高密度鹽膏層固井水泥漿的研究及應(yīng)用

養(yǎng)護(hù)時(shí)間 h 養(yǎng)護(hù)溫度 ℃ 最小抗壓強(qiáng) 度，mpa 試驗(yàn)深度 m 試驗(yàn)溫度 ℃ 最小稠化 時(shí)間，min 最大稠化時(shí) 間，min 837.82.068304.826.790 2437.813.7891828.845.090 81103.4471828.845.090 24776.8943048100 2411013.78962.2 8143/304862.2100 2477/4267.296.7154 24147/ 81603.447304862.2100 241106.8944876.8120.0190 241616.894 溫度，℃ 各項(xiàng)性能指標(biāo)及 用途 國(guó)產(chǎn) 代號(hào) 45℃ 75℃ 95℃ 120℃ 凝結(jié) 時(shí)間 自由水 （析水），% ＜1.0＜1.0＜1.0＜1.0 45±275±295

石粉對(duì)水泥硬化的影響,可歸結(jié)為化學(xué)效應(yīng)和物理效應(yīng)。以研究石粉的物理效應(yīng)機(jī)理為出發(fā)點(diǎn),在測(cè)試石粉對(duì)水泥濕堆積密度影響的基礎(chǔ)上,通過公式計(jì)算可得在不同石粉與水泥比例時(shí),粉體混合物密實(shí)度的變化,并采用marsh筒法進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,在獲得最大密實(shí)度時(shí),不同巖性石粉與水泥的比例分別為:石灰?guī)r石粉為10%,石英巖石粉和花崗巖石粉為5%。這對(duì)揭示石粉的物理填充效應(yīng)和指導(dǎo)石粉做摻和料時(shí)的摻入比例具有重要的意義。

研究了廢水泥漿澄清液、漿體以及干燥后的粉體三種狀態(tài)的廢水泥漿對(duì)水泥膠砂流動(dòng)度以及抗壓強(qiáng)度的影響。采用澄清液取代自來水會(huì)增大水泥膠砂的流動(dòng)性,且不會(huì)導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度明顯降低;采用水泥漿體,流動(dòng)度均大于基準(zhǔn)組,但抗壓強(qiáng)度波動(dòng)較大;采用廢漿粉末取代水泥會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)度明顯下降,且抗壓強(qiáng)度大幅下降。

利用顆粒級(jí)配和緊密堆積理論,制備了密度為1.20～1.30g/cm~3的微細(xì)水泥/漂珠低密度水泥漿體系。確定了其最佳配方:微細(xì)水泥與g級(jí)油井水泥質(zhì)量比為1:1,微硅加量6.0%,降失水劑sz1-2加量1.5%,早強(qiáng)劑ck21加量2.0%,分散劑sxy加量1.4%,漂珠加量30%～60%,空心玻璃珠加量10%～20%,水灰比0.58～0.62。在50℃下,考察了該低密度水泥漿的抗壓強(qiáng)度、失水性、流變性等,結(jié)果表明,該體系具有早期強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、稠化時(shí)間可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),適用于低壓易漏地層及超長(zhǎng)封固段的固井施工。

低密度固井水泥漿技術(shù)

采用高吸水保水材料-聚丙烯酸鈉對(duì)水泥漿體進(jìn)行改性處理,對(duì)比分析了不同添加方式、不同摻量的聚丙烯酸鈉對(duì)新拌水泥漿體的凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、流動(dòng)度的影響,以及對(duì)硬化水泥漿體力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:聚丙烯酸鈉增加了水泥漿體標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,降低了水泥漿體的流動(dòng)度,以0.5%的聚丙烯酸鈉溶液添加時(shí),硬化水泥漿體28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了1.13%和4.76%。而以顆粒形式添加聚丙烯酸鈉時(shí),硬化水泥漿體的強(qiáng)度低于以溶液添加方式的強(qiáng)度,且硬化水泥漿體的強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。

中國(guó)石油大學(xué)（鉆井工程）實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)日期：2014.12.04成績(jī)： 班級(jí)學(xué)號(hào)：姓名：教師： 同組者： 油井水泥漿性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．通過實(shí)驗(yàn)掌握油井水泥漿密度、流變性能的測(cè)定方法，掌握有關(guān)儀器的 使用方法，對(duì)油井水泥漿基本性能的指標(biāo)范圍有一定的認(rèn)識(shí)。 2．通過實(shí)驗(yàn)掌握水泥漿稠化時(shí)間的測(cè)量方法及常壓稠化儀的操作方法，了 解常用油井水泥的稠化性能與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，充分認(rèn)識(shí)水泥漿稠化時(shí)間對(duì)固井作業(yè)的 重要性。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．ym型鉆井液密度計(jì)是不等臂杠杠測(cè)試儀器。杠杠左端為盛液杯，右端連 接平衡筒。當(dāng)盛液杯盛滿被測(cè)試液體時(shí)，移動(dòng)砝碼使杠杠主尺保持水平的平衡位 置，此時(shí)砝碼左側(cè)邊所對(duì)應(yīng)的刻度線就是所測(cè)試液體的密度。 2．六轉(zhuǎn)速粘度計(jì)是以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)型儀器。被測(cè)試液體處于兩個(gè)同 心圓筒間的環(huán)形空間內(nèi)。通過變速傳動(dòng)外轉(zhuǎn)筒以恒速旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)筒通過被測(cè)試液 體作用于內(nèi)

常規(guī)低密度水泥漿固井中存在水泥石抗壓強(qiáng)度低、水泥漿游離液含量大、漿體穩(wěn)定性差等突出問題,滿足不了油層固井需要。為保護(hù)油氣層、提高固井質(zhì)量,通過深入研究,從篩選和優(yōu)化水泥、外摻料及配伍外加劑入手,開發(fā)了高強(qiáng)度低密度水泥漿體系;并通過采取新工藝、強(qiáng)化技術(shù)措施,有效解決了油層固井中遇到的一系列問題,在中國(guó)科探1井、4000m以上深井、煤層氣井以及淺層稠油井等40余口井進(jìn)行了油層固井作業(yè),固井一次成功率100%,質(zhì)量?jī)?yōu)良率90.5%,達(dá)到了滿意的效果。

中國(guó)石油大學(xué)（鉆井工程）實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)日期：2014.12.04成績(jī)： 班級(jí)學(xué)號(hào)：姓名：教師： 同組者： 油井水泥漿性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．通過實(shí)驗(yàn)掌握油井水泥漿密度、流變性能的測(cè)定方法，掌握有關(guān)儀器的 使用方法，對(duì)油井水泥漿基本性能的指標(biāo)范圍有一定的認(rèn)識(shí)。 2．通過實(shí)驗(yàn)掌握水泥漿稠化時(shí)間的測(cè)量方法及常壓稠化儀的操作方法，了 解常用油井水泥的稠化性能與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，充分認(rèn)識(shí)水泥漿稠化時(shí)間對(duì)固井作業(yè)的 重要性。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．ym型鉆井液密度計(jì)是不等臂杠杠測(cè)試儀器。杠杠左端為盛液杯，右端連 接平衡筒。當(dāng)盛液杯盛滿被測(cè)試液體時(shí)，移動(dòng)砝碼使杠杠主尺保持水平的平衡位 置，此時(shí)砝碼左側(cè)邊所對(duì)應(yīng)的刻度線就是所測(cè)試液體的密度。 2．六轉(zhuǎn)速粘度計(jì)是以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)型儀器。被測(cè)試液體處于兩個(gè)同 心圓筒間的環(huán)形空間內(nèi)。通過變速傳動(dòng)外轉(zhuǎn)筒以恒速旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)筒通過被測(cè)試液 體作用于內(nèi)

探討了甲基纖維素對(duì)新拌水泥漿體若干性能的影響,并將其與水灰比和水泥品種的影響進(jìn)行了比較.結(jié)果表明:甲基纖維素有顯著的增稠和提高水泥漿體保水性的作用,有較小的增塑、緩凝效果;甲基纖維素引氣效果明顯,因此應(yīng)用中需特別考慮其對(duì)材料強(qiáng)度的影響.

勝利油田對(duì)礦渣低密度水泥漿固井技術(shù)通過近兩年的室內(nèi)試驗(yàn),研究出適合勝利油田的礦渣低密度水泥漿固井技術(shù),對(duì)解決勝利油田低壓易漏井固井和提高固井質(zhì)量有重要的現(xiàn)實(shí)意義。文中著重介紹了礦渣膨潤(rùn)土低密度水泥漿的配比優(yōu)選,漿體性能的優(yōu)化及礦渣水泥漿的應(yīng)用等。

高密度電法.-井下高密度電法

水泥注漿材料缺點(diǎn)較多,雖應(yīng)用廣泛,但抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度不盡人意,在持久性上也有一定的局限性。在此情況下,市場(chǎng)對(duì)高性能水泥漿的需求越來越大。本文試圖通過對(duì)水泥漿進(jìn)行測(cè)試,了解其性能以及局限性,還就試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)影響高性能水泥漿的因素進(jìn)行了分析,旨在制出高強(qiáng)度及耐久性優(yōu)良的普通硅酸鹽水泥注漿材料。

水泥漿的性能是固井的關(guān)鍵,直接決定著一口井固井質(zhì)量的好壞,水泥漿密度、稠化時(shí)間、強(qiáng)度、析水等一系列指標(biāo)都改變水泥漿性能。根據(jù)水泥外加劑的作用,經(jīng)過室內(nèi)研究,在水泥漿中加入降失水劑、分散劑、調(diào)凝劑、消泡劑等外加劑,優(yōu)選出適合該區(qū)塊固井的防油氣水竄雙凝雙密度水泥漿體系。在某生產(chǎn)油井固井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),固井質(zhì)量合格率100%,優(yōu)質(zhì)率98%以上,取得了良好的效果。

針對(duì)目前低密度水泥漿抗壓強(qiáng)度偏低,無法滿足封固生產(chǎn)套管的不足,在分析低密度水泥漿配制關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)選合適的中空微珠減輕劑、研制高性能促凝劑和選擇合理的dinger-funk方程緊密堆積計(jì)算模型,開發(fā)出密度1.30～1.50g/cm3高強(qiáng)低密度水泥漿hplc體系。測(cè)試結(jié)果表明,hplc體系無游離液、漿體穩(wěn)定、流變性好、api失水量≤37ml/30min、稠化時(shí)間滿足施工要求、低溫早強(qiáng)和水泥石抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)異性能,完全能夠滿足封固生產(chǎn)套管的抗壓強(qiáng)度要求,有助于通過低壓固井來實(shí)現(xiàn)保護(hù)油層目的。

燒結(jié)-硬化材料的特點(diǎn)是淬透性高,這使著在加速冷卻時(shí)可形成的馬氏體的量(體積分?jǐn)?shù))>80%。但是,這些中等合金化的材料往往壓縮性較低,從而導(dǎo)致密度較低,限制了其在高強(qiáng)度零件中的應(yīng)用。為了使這些材料用于新的高強(qiáng)度零件用途,需要用何種方法來增高當(dāng)今燒結(jié)-硬化材料的生坯與燒結(jié)件的密度呢?本文闡述了如何用新合金化系統(tǒng)和先進(jìn)的粘結(jié)劑技術(shù)相結(jié)合,來增高標(biāo)準(zhǔn)的燒結(jié)-硬化合金的生坯與燒結(jié)件密度。將說明導(dǎo)致的力學(xué)性能改進(jìn),以及高密度燒結(jié)-硬化材料可能在像高強(qiáng)度齒輪之類用途中找到應(yīng)用。

為了滿足長(zhǎng)封固段的固井要求,一般采用低密度+常規(guī)密度的水泥漿實(shí)施固井,從而較好的保證了深井的一次性封固。常用的低密度水泥漿體系有泡沫體系和漂珠體系。各有一定的應(yīng)用局限。擬研制一種稠化時(shí)間可調(diào),流動(dòng)性好,強(qiáng)度高的新型實(shí)心低密度水泥漿體系,本文通過對(duì)該體系配方合成的影響因素進(jìn)行分析與探究,為下一步實(shí)心低密度水泥漿體系的研發(fā)工作提供理論基礎(chǔ)。