LC缓凝剂对高温下水泥石强度的影响

本文通过研究罗马尼亚S_2油井水泥在高温下形成水泥石的强度衰退规律,提出合理的加砂量并讨论了应加砂的温度范围。在水泥浆中加入复配的LC缓凝剂,成功地抑制了水泥石强度衰退现象,显著提高了加砂水泥石抗压强度。掺有2.0％LC的S_2加砂水泥浆流动性能好,滤失量和析水低,120℃稠化时间达260分钟,其水泥石1天和7天的抗压强度分别为40.5MPa和76.0MPa,满足4000—5500m井深施工。文章还分析了LC提高水泥石强度的机理,为选择高温缓凝剂提供了一定的依据。     

双重强化界面胶结强度技术

通过使用含有大量活性颗粒的LQ冲洗液配合CW自愈合水泥浆体系,利用活性颗粒的"楔合效应"与自愈合水泥的"微膨效应"起到双重强化界面胶结强度的效果,并利用环境扫描电镜、原子力显微镜等现代分析手段,对其作用效果进行了微观分析。得到了LQ冲洗液配方为:水+0.5%HEC+1%KZ-1+2%GF-1+2%JM-1+7%硼酸+1.5%JFC-1。实验结果表明,冲洗液的流变性能良好,对三磺钻井液的冲洗效率达到了82%,并且在110℃老化后仍能保持较好的流变性能,并可提高界面胶结强度50%以上。     

胶乳水泥在大位移井中的性能

大位移井固井水泥浆凝固时易在环空上侧形成游离液通道,同时,由于重力作用,环空上下侧容易形成密度差,使得环空上侧形成的水泥石强度低、渗透率高,极易破碎而引发窜流,严重影响固井质量以及后续增产作业。采用新型胶乳BCT-800L,设计了一种零析水,低失水,24h抗压强度大于21 MPa,渗透率低于0.001×10-3μm2的胶乳水泥配方,并利用三轴岩石力学测试系统和环境扫描电子显微镜,分析了大位移井水泥石的力学形变行为以及微观形貌。实验结果和初步机理分析发现,胶乳通过胶结方式转变,运移阻滞和高分子网架成膜等机理有效提高大位移井固井液的稳定性,减小水泥环上下侧差异,降低水泥石渗透率,提高水泥石的韧性,有效防止油气、水窜的发生。     

稀硅酸盐钻井液体系配方研究及性能评价

通过分析硅酸盐钻井液体系稳定井壁的机理,优选了基浆和与硅酸盐配伍性好的有机处理剂,研制出了一种稀硅酸盐钻井液配方并进行了性能评价,结果表明所研制的配方具有优良的流变性和降滤失性,低黏切高动塑比,API滤失低于5ml,HTHP滤失低于10ml,强抑制性、防塌性,岩屑滚动回收率达99％,抗盐抗钙、抗钻屑污染能力强,抗温120％以上,使用重晶石加重后仍保持良好的流变性和降滤失性。     

缓凝剂SN-3的制备及其对水泥浆横向弛豫时间T2分布的影响

首先合成了一种新型两性聚合物缓凝剂SN-3,然后采用红外光谱和元素分析等测试手段对其进行结构表征。其次,对其应用性能作了进一步研究,主要包括稠化时间、加量和温度敏感性等,实验结果表明应用性能满足现场施工要求。利用低场核磁共振测试技术重点研究了缓凝剂SN-3对油井水泥浆水化过程中横向弛豫时间T₂分布的影响,在相同的水灰比、温度和水化时间下,对纯水泥浆C和掺有缓凝剂SN-3的水泥浆CHN的横向弛豫时间进行测试和分析,借助迁移速率和峰形指数两个参数表征水泥浆T₂分布曲线的变化过程。最后,结合X衍射和扫描电镜（SEM）进一步探讨缓凝剂SN-3的缓凝作用原理。实验结果表明,缓凝剂使水泥浆中填充于絮凝结构之间的水的受缚程度减小,存在时间变长,转化为化学结合水所经历时间变长;缓凝剂SN-3主要通过沉淀和络合作用达到缓凝效果的。     

一种超低密度高强度水泥浆配方的优选

利用PVF最大化原理,选用漂珠、水泥、玻璃微珠以及微细水泥构成4级颗粒填充体系,设计出了一种密度为1.15 g/cm.的超低密度高性能水泥浆.对材料的来源进行了优选,对外加剂的作用机理进行了分析.该超低密度水泥浆稳定性好,析水量为0,失水量小于50 mL;稠化时间在220～320 min之间可调,基本成直角稠化;具有较高的早期强度,在中低温条件下的24 h水泥石强度大于11.0 MPa,在90℃时的24 h强度达到12.0 MPa;解决了长期困扰超低密度水泥浆存在的浆体稳定性差、候凝时间长、早期强度低等问题,具有良好的施工性能.     

高强度超低密度水泥浆体系实验研究

国内外利用颗粒级配和紧密堆积理论研究开发了1.20～1.65 kg/L的低密度水泥浆体系,解决了固井中的许多技术难题.但是,对于密度为1.15～1.30 kg/L的超低密度水泥浆体系还缺乏系统的研究.以最紧密堆积和颗粒级配理论为依据,建立了最佳模型,精选出了以G级水泥、微细水泥、空心微珠和玻璃微珠为主体的四级颗粒级配系统,配合适量的激活剂研究出了密度为1.15～1.30 kg/L的超低密度水泥浆体系,并率先在实验室模拟出了超低密度水泥浆返至地面的室温候凝施工过程.解决了低密度水泥浆体系的稳定性和高早期强度等难题,具有良好的性能和现场推广应用价值.     

高强度低密度水泥体系性能研究

根据微细水泥的特点,开发出了适合微细水泥一漂珠低密度水泥体系的复合早强剂和密度1.20～1．50g/cm^3的低密度水泥体系,在50℃条件下测试了密度1．20～1．35g／cm^3四个密度水泥浆的各项性能。实验表明,该水泥体系具有早期强度高,稳定性良好,稠化时间可调,并具有一定的防漏和防气窜功能。     

纳豆激酶液体发酵条件的研究

以纳豆杆菌（Bacillus natto）为出发菌株，对其在黄豆浆为母液培养基的发酵情况进行了研究。实验考察了碳源、氮源、无机盐、发酵温度和初始pH值对纳豆杆菌产酶的影响。在优化发酵条件基础上，接入2%（体积比）的菌种悬液，在通气量200rpm，发酵72h后用纤维平板测酶活力，其酶活力相当于798.2尿激酶IU/ml。