油井水泥缓释自修复技术研究

固井水泥自修复技术是近年来新兴的一种长效封固技术.自修复剂CW-1对初次形成的微裂缝有较好的修复作用,但长效性较弱.使用CW-1作为芯材,PVA和明胶作为壁材,复合桥联剂TC-WT,采用溶剂蒸发法制备了一种缓释油井水泥自修复剂XY-1并对其进行了性能评价.实验结果显示,缓释自修复剂XY-1有较快的响应速度和更好的二次修复能力,配伍性良好.微观分析结果与实验结果吻合.     

胶乳水泥微观研究

针对胶乳水泥在水平井中稳定性较差、胶乳水泥微观理论不够充分,为多层面研究胶乳水泥的微观结构,利用X-射线衍射、差重分析、红外光谱、能谱、扫描电镜、原子力显微镜现代仪器分析手段,对常规水泥和最具代表性的3种胶乳水泥即1号、2号、3号行对比研究,分析其微观结构和组分。结果表明:胶乳的加入能明显降低水泥中Ca(OH)2的含量,促进钙矾石的生长。3种胶乳水泥所含元素以及各元素含量无较大差别,组分相差不大。1号胶乳水泥膜结构分布均匀且结构完整,针状或纤维状物质较多,纹路清晰,定向排列整齐,水化物结晶较为密实,毛细管空隙较少; 3号胶乳水泥膜结构分布分散,均以小块膜结构为主,含针状或纤维状物质较多,有少许絮状物质存在; 2号胶乳水泥膜结构少,气泡较多,水泥石中有较多未水化的大颗粒,且絮状物质较多,针状物质较少。各分析手段相符佐证,分析结果与宏观上的性能表现是一致。     

新型油气井渗透性水泥浆的研制及应用

油气层遭到损害后常引起出水、出砂、井漏等问题。为解决井漏等问题，提出用渗透性水泥来修复油气层。首先用钝化铝粉、改性有机树脂和纤维等复配出油井水泥增渗剂；然后以油井G级水泥、微细水泥、粗颗粒水泥为水泥材料，石英砂为外掺材料，增渗剂、发气剂KQ和注水泥施工常用的分散剂、降失水剂、缓凝剂、促凝早强剂等为外加剂，研制出了3种用于不同油气层修复作业的渗透性水泥浆体系。这3种渗透性水泥浆体系的基本性能良好，能够达到注水泥施工的要求。渗透性水泥石的抗压强度为9.9 MPa以上，抗折强度为3.9 MPa以上，水相渗透率在82×10^-3 μm²以内，油相渗透率为740×10^-3 μm²以上。室内实验和现场应用表明：渗透性水泥能修复受损害的油气层，堵水、防砂效果好，能预防入井液漏失，作业有效期长，适用于各种油气层的修复作业，特别适用于既出水，又出砂的油气层。     

二元磁铁矿粒级级配对高密度水泥浆性能的影响

以粒级级配和紧密堆积原理为理论依据，将2种粒径的磁铁矿以不同比例加入到嘉华G级高抗硫油井水泥中，配制成密度为2．4g／cm^3的水泥浆，通过对水泥浆性能的测定，研究了粒级级配与高密度水泥浆性能的基本关系。研究结果表明，与单一粒径磁铁矿配制的水泥浆相比，二元粒级级配配制的水泥浆稳定性好，密度变化最大值仅为0．07g／cm^3，其它性能没有变化；将粒径为0．043和0．076mm的磁铁矿按6：4的比例混配，由其配制的高密度水泥浆综合性能最优，没有析水产生，抗压强度高达19．2MPa，完全可满足现场施工要求。     

抗高温乳化酸酸化技术的研究与应用

乳化酸作为一种缓蚀酸，可降低酸岩反应速率，从而可完成更深部位的酸化，极大提高地层的油气渗透率。研制出了一种油包酸型抗高温乳化酸，并对其性能进行了评价，该乳化酸具有优良的缓蚀性、热稳定性和抗酸敏能力，能抗90℃高温。其在辽河油田4口井的碳酸盐岩储层改造中应用获得了较好的增产效果，酸化作业后，4口井平均日产增油量为51t／d。建议在现场施工时，先用压裂液压开地层再注入乳化酸，可以降低注酸压力，再大排量注入胶凝酸，这样可以实现酸液的深穿透。     

耐高温酸化用胶凝剂CAT-3的合成及性能研究

针对常规酸化胶凝剂用量大、耐温性能差、缓速能力有限的缺点,分别以一定量的N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料,在45℃、油水比为2:3、复合乳化剂总浓度为5%、单体总浓度为40%、油溶性引发剂总浓度为单体总浓度的0.15%和氮气保护的条件下,采用反相乳液及油溶性引发剂氧化还原体系聚合的实验方法,合成出了耐高温酸化用胶凝剂CAT-3,并对其纯化试样进行了红外光谱图表征.室内综合性能评价结果表明:胶凝剂CAT-3具有快速的酸溶能力和良好的酸溶效果,用量少且增黏能力强,剪切稀释性能好,抗盐能力强,适用于130℃左右的酸化施工地层;具有理想的酸岩反应缓速性能,120 min后残酸的浓度保留率仍保持在40%以上,有利于增大酸液溶蚀裂缝的导流能力和延长酸化的有效作用距离,达到深度酸化地层的目的;另外,CAT-3与常用酸化添加剂的配伍性能好,不会对地层产生二次伤害,有利于酸化作业过程中储层的保护.     

抗高温蒸汽吞吐固井水泥浆体系研究

热采井、稠油井固井水泥浆一般使用加砂水泥浆,且一般是在110-250℃下研究其水泥石抗压强度。室内研究结果表明,110和250℃为原浆水泥石强度衰退的2个临界温度点,温度越高,强度衰退幅度越大,且衰退速度越快,超过300C后,养护3d的水泥石强度低至3MPa。通过在280-320℃下研究抗压强度的变化情况,对水泥浆外加剂和外加材料特别是硅砂粒径和掺量进行了优选,开发出了满足稠油井固井施Z-综合性能的水泥浆,该水泥浆选用取D80为0．090mm的硅砂,其适宜加量为47%,选用（6％～8％）微硅和（O．7％～O．8％）珍珠岩作悬浮稳定剂,选用了降失水剂LT-2、分散剂SXY和早强剂CK21,其在350℃、21MPa下养护72h的水泥石强度不低于14MPa,且无渗透现象。表明该水泥浆在320℃高温蒸汽冲击力下能保持高强度,对开发蒸汽吞吐稠油井具有极其重要的意义。     

一种低伤害油基乳化压井液及其性能评价

针对多数油气田在修井作业过程中遇到的低孔、低渗及水敏性地层,通过对压井液基液和主要添加剂种类及其加量的优选,研制出了一种低伤害油基乳化压井液。该压井液基液是一定量的柴油、盐水和乳化剂在搅拌条件下形成的以柴油作外相、盐水作内相的油包水型乳化液。该压井液的密度在0.95-1.38 g/cm3范围内可调,具有流变性好、滤失量低、腐蚀性小、摩阻低且与地层流体配伍性好的特点,适合温度不超过100℃的施工地层。岩心实验结果表明：用油基乳化压井液污染后的岩心渗透率恢复率在90.36%以上,说明该压井液具有较强的抑制性能和良好的返排能力,对储层具有很好的保护效果,可较好地满足修井工艺的要求。     

渗透性微细水泥堵水技术研究

采用选择性段塞和高强度的渗透性水泥段塞，对油水同层或高压水层封堵了油气通道而大量出水的油井进行堵水技术（称为两段塞复合油井堵水技术）研究。选用水溶性改性树脂-聚合物复合堵剂（DM-3），通过孔隙型砂岩的堵水实验，发现DM-3对岩心有较强的暂堵能力和选择性封堵能力。通过一系列实验确定了高渗透水泥段塞微细水泥的基础配方，在四川金华地区的金102井进行现场施工，取得了成功。