加重材料粒度對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封固段固井中得到了廣泛應(yīng)用,為更好的掌握漂珠對低密度水泥漿性能的影響情況,通過室內(nèi)實驗研究,考查了攪拌速度對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不同細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,研究了漂珠對低密度水泥石強度等影響規(guī)律,為漂珠低密度水泥漿的現(xiàn)場應(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,同時對其性能進行了檢測,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)

針對勝坨地區(qū)油氣井原始地層壓力高,固井作業(yè)時易發(fā)生氣竄等問題,進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配原理,使用微硅與鐵礦粉進行顆粒級配,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。對該水泥漿的穩(wěn)定性、稠化時間、防氣竄性能、流變性能進行了室內(nèi)評價,試驗表明,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、強度高、稠化時間可調(diào)等特點,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)場應(yīng)用表明,該體系的流變性能、初始稠度、失水量、稠化時間、抗壓強度等指標均能滿足施工要求,固井質(zhì)量優(yōu)良,可進一步推廣應(yīng)用。

一種高密度鹽膏層固井水泥漿的研究及應(yīng)用

養(yǎng)護時間 h 養(yǎng)護溫度 ℃ 最小抗壓強 度，mpa 試驗深度 m 試驗溫度 ℃ 最小稠化 時間，min 最大稠化時 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，℃ 各項性能指標及 用途 國產(chǎn) 代號 45℃ 75℃ 95℃ 120℃ 凝結(jié) 時間 自由水 （析水），% ＜1.0＜1.0＜1.0＜1.0 45±275±295

石粉對水泥硬化的影響,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)機理為出發(fā)點,在測試石粉對水泥濕堆積密度影響的基礎(chǔ)上,通過公式計算可得在不同石粉與水泥比例時,粉體混合物密實度的變化,并采用marsh筒法進行了驗證。試驗結(jié)果表明,在獲得最大密實度時,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%。這對揭示石粉的物理填充效應(yīng)和指導(dǎo)石粉做摻和料時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)的廢水泥漿對水泥膠砂流動度以及抗壓強度的影響。采用澄清液取代自來水會增大水泥膠砂的流動性,且不會導(dǎo)致抗壓強度明顯降低;采用水泥漿體,流動度均大于基準組,但抗壓強度波動較大;采用廢漿粉末取代水泥會導(dǎo)致流動度明顯下降,且抗壓強度大幅下降。

利用顆粒級配和緊密堆積理論,制備了密度為1.20～1.30g/cm~3的微細水泥/漂珠低密度水泥漿體系。確定了其最佳配方:微細水泥與g級油井水泥質(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度、失水性、流變性等,結(jié)果表明,該體系具有早期強度高、穩(wěn)定性好、稠化時間可調(diào)等優(yōu)點,適用于低壓易漏地層及超長封固段的固井施工。

低密度固井水泥漿技術(shù)

采用高吸水保水材料-聚丙烯酸鈉對水泥漿體進行改性處理,對比分析了不同添加方式、不同摻量的聚丙烯酸鈉對新拌水泥漿體的凝結(jié)時間、標準稠度用水量、流動度的影響,以及對硬化水泥漿體力學(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準稠度用水量,降低了水泥漿體的流動度,以0.5%的聚丙烯酸鈉溶液添加時,硬化水泥漿體28d的抗折強度和抗壓強度分別提高了1.13%和4.76%。而以顆粒形式添加聚丙烯酸鈉時,硬化水泥漿體的強度低于以溶液添加方式的強度,且硬化水泥漿體的強度呈下降趨勢。

中國石油大學(xué)（鉆井工程）實驗報告 實驗日期：2014.12.04成績： 班級學(xué)號：姓名：教師： 同組者： 油井水泥漿性能實驗 一、實驗?zāi)康腬n1．通過實驗掌握油井水泥漿密度、流變性能的測定方法，掌握有關(guān)儀器的 使用方法，對油井水泥漿基本性能的指標范圍有一定的認識。 2．通過實驗掌握水泥漿稠化時間的測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)標準，充分認識水泥漿稠化時間對固井作業(yè)的 重要性。 二、實驗原理 1．ym型鉆井液密度計是不等臂杠杠測試儀器。杠杠左端為盛液杯，右端連 接平衡筒。當(dāng)盛液杯盛滿被測試液體時，移動砝碼使杠杠主尺保持水平的平衡位 置，此時砝碼左側(cè)邊所對應(yīng)的刻度線就是所測試液體的密度。 2．六轉(zhuǎn)速粘度計是以電動機為動力的旋轉(zhuǎn)型儀器。被測試液體處于兩個同 心圓筒間的環(huán)形空間內(nèi)。通過變速傳動外轉(zhuǎn)筒以恒速旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)筒通過被測試液 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)了高強度低密度水泥漿體系;并通過采取新工藝、強化技術(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余口井進行了油層固井作業(yè),固井一次成功率100%,質(zhì)量優(yōu)良率90.5%,達到了滿意的效果。

中國石油大學(xué)（鉆井工程）實驗報告 實驗日期：2014.12.04成績： 班級學(xué)號：姓名：教師： 同組者： 油井水泥漿性能實驗 一、實驗?zāi)康腬n1．通過實驗掌握油井水泥漿密度、流變性能的測定方法，掌握有關(guān)儀器的 使用方法，對油井水泥漿基本性能的指標范圍有一定的認識。 2．通過實驗掌握水泥漿稠化時間的測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)標準，充分認識水泥漿稠化時間對固井作業(yè)的 重要性。 二、實驗原理 1．ym型鉆井液密度計是不等臂杠杠測試儀器。杠杠左端為盛液杯，右端連 接平衡筒。當(dāng)盛液杯盛滿被測試液體時，移動砝碼使杠杠主尺保持水平的平衡位 置，此時砝碼左側(cè)邊所對應(yīng)的刻度線就是所測試液體的密度。 2．六轉(zhuǎn)速粘度計是以電動機為動力的旋轉(zhuǎn)型儀器。被測試液體處于兩個同 心圓筒間的環(huán)形空間內(nèi)。通過變速傳動外轉(zhuǎn)筒以恒速旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)筒通過被測試液 體作用于內(nèi)

探討了甲基纖維素對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材料強度的影響.

勝利油田對礦渣低密度水泥漿固井技術(shù)通過近兩年的室內(nèi)試驗,研究出適合勝利油田的礦渣低密度水泥漿固井技術(shù),對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)實意義。文中著重介紹了礦渣膨潤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

水泥注漿材料缺點較多,雖應(yīng)用廣泛,但抗壓強度和抗彎強度不盡人意,在持久性上也有一定的局限性。在此情況下,市場對高性能水泥漿的需求越來越大。本文試圖通過對水泥漿進行測試,了解其性能以及局限性,還就試驗數(shù)據(jù)對影響高性能水泥漿的因素進行了分析,旨在制出高強度及耐久性優(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、稠化時間、強度、析水等一系列指標都改變水泥漿性能。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)場試驗,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。

燒結(jié)-硬化材料的特點是淬透性高,這使著在加速冷卻時可形成的馬氏體的量(體積分數(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,限制了其在高強度零件中的應(yīng)用。為了使這些材料用于新的高強度零件用途,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)和先進的粘結(jié)劑技術(shù)相結(jié)合,來增高標準的燒結(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,以及高密度燒結(jié)-硬化材料可能在像高強度齒輪之類用途中找到應(yīng)用。

為了滿足長封固段的固井要求,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。擬研制一種稠化時間可調(diào),流動性好,強度高的新型實心低密度水泥漿體系,本文通過對該體系配方合成的影響因素進行分析與探究,為下一步實心低密度水泥漿體系的研發(fā)工作提供理論基礎(chǔ)。

玉門青西油田屬于裂隙性油藏,由于井深、封固段長、多套壓力體系共存、井眼條件較差、溫度高及封固層段上下溫差大等問題,固井難度較大。前期采用常規(guī)加砂水泥漿體系,雖基本解決了完井固井質(zhì)量問題,但對油層污染較大,后引進低密度水泥漿體系,固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)率達85%以上,油藏采收率得以大幅提高,應(yīng)用效果良好。