水泥浆失水制约下套管与井眼间隙的研究

通过对水泥浆失水规律的室内试验分析以厦对注水泥顶替过程中水泥浆失水桥堵套管与井眼间隙问题的研究，建立了顶替过程中滤失层不发生水泥浆失水而桥堵环形空间的临界失水量计算模型，提出了调配水泥浆失水性能和确定合理套管井眼间隙的具体方法，对注水泥现场施工和井身结构设计具有一定的指导意义。     

水泥浆降失水剂RC800在吐哈油田的应用

水泥浆失水是影响吐哈油田固井质量的重要原因。通过分析水泥浆失水过多造成的严重后果及降失水剂ＲＣ８００降失水的作用机理，在室内降滤失性实验，稠化时间实验，稠化时间实验，流变性和游离水含量实验以及抗压强度实验的基础上，优选出了水泥降失水剂ＲＣ８００的合理配方。１０口井的现场施工表明，降失水剂ＲＣ８００能与多种水泥浆添加剂相配五，使用安全方便，应用范围广，可以大幅度提高该地区的固井质量，有效地防止该地区     

低滤失双膨胀水泥浆体系的室内研究与应用

油井水泥浆体固有的体积收缩和高滤失量是造成固井窜槽事故的根本原因。针对江苏油田老区调整井地层压力系统紊乱、固井质量无法保证的技术难题，研制开发出了油井水泥低滤失双膨胀材料(F17C)，对其在不同条件下的膨胀量、滤失量、胶结强度和工程性能进行了评价。结果表明：F17C可使油井水泥浆产生足够的塑性膨胀和硬化膨胀，还能有效控制水泥浆的滤失量。掺入该材料后水泥浆的其它性能也满足现场施工的技术要求。低滤失双膨胀材料的双膨胀性能来自于多膨胀源的综合作用，其膨胀驱动力源于膨胀性成分反应产物的结晶生长压；其优异的降滤失效果得益于对滤饼渗透能力的控制。江苏油田138口调整井的固井实践证明：低滤失双膨胀水泥浆具有显著的抗窜作用，能够大幅度提高固井优质率。     

粉煤灰降失水水泥浆在天然气井固井中的研究与应用

长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发展的方向。在一级领浆中研究应用了粉煤灰水泥浆体系,其性能和固井质量可完全满足固井要求。粉煤灰水泥浆体系价格低和固井质量优良,使其成为漂珠水泥浆体系的替代配方。     

降失水剂ST200S的室内试验和现场应用

ＳＴ２００Ｓ是天津劳德化学技术公司研制生产的一种新型油井水泥降失水剂。室内试验结果表明，ＳＴ２００Ｓ降失水效果显著，与其它外加剂有良好的相容性，对水泥将的流变性和抗压强度无不良影响。吐哈油田用ＳＴ２００Ｓ固油层套管共３口井，优质率达１００％。     

超高温固井水泥浆降失水剂的合成与性能

为实现超深井与复杂井超高温固井水泥浆体系的构建目标,突破常规固井水泥浆降失水剂的超高温控失水瓶颈,研制开发了超高温水泥浆降失水剂F-SHT,并对其进行了结构表征与性能评价。结果表明,F-SHT的数均分子量为21 475 Da,表观黏度低,不影响水泥浆的配制;在温度达到294℃时开始发生明显热失重,表明其分子链热稳定性良好;有效控失水温度可达240℃且可抗饱和盐水,采用水泥浆静态失水量评价方法,测得240℃/6.9 MPa下饱和盐水水泥浆API失水量为38 mL。测试了F-SHT在水泥浆体系中的综合性能,停开机、稳定性与API失水评价结果均合格。F-SHT在河探1井Φ177.8 mm尾管固井中成功应用,结果表明F-SHT现场适应性良好,固井质量良好,同时为超深层油气资源的勘探开发提供了有力支撑。     

低损害水泥浆的研究与应用

固井作业对油气层的损害主要反映在固井质量和水泥浆对油气层的损害两个方面,在分析和研究了不泥浆对地层损害机理的基础上,优选出了低损害的四种水泥浆配方。实践证明,这些配方性能优良,失水量低,防气窜效果好,固井质量高,能减少对油气层的损害。     

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。      

水泥浆滤失量对防气窜影响实验及设计方法研究

传统的水泥浆防窜能力评价方法,有考虑水泥浆滤失量,也有未考滤水泥浆滤失量的,针对低渗透气藏水泥浆防气窜能力评价方法问题,研究了滤失量与防气窜能力之间的关系,实验分析非渗透、胶乳及常规降滤失3类水泥浆体系。实验结果表明,不同的水泥浆体系,其滤失量大小对防气窜能力的影响不同,结合现场应用实践,研究表明,实际工程中不宜直接用滤失量的大小衡量水泥浆防气窜的能力。在此基础上,研究了固井防气窜设计方法,水泥浆体系设计时需考虑防止水泥浆失重和增大气窜阻力,浆柱结构设计时要增大缓凝水泥浆与速凝水泥浆的初凝时间差及增大缓凝水泥浆与速凝水泥浆的长度差,工艺技术措施主要是弥补环空压力下降,加压的大小可按水泥浆到水柱后的环空液柱压力与地层压力的差来计算,其加压过程选择在水泥浆候凝60min内进行。     

高温高压固井降失水剂的研究

针对目前国内使用的固井降失水剂普遍存在抗盐、抗高温能力差的问题,以丙烯酰胺(AM)、N、N二甲基丙烯酰胺(DMAM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸(AMPS)为原料合成了新型油井水泥降失水剂,对其在淡水、盐水和高密度水泥浆体系中的性能进行了评价,评价结果表明,该聚合物在90℃时能将淡水泥浆的失水量控制在50mL左右,对盐水泥浆的失水量也有较强的控制作用,且该失水剂能保持水泥浆体系在温度150℃以内都具有较低的滤失量,在高密度水泥浆体系中也表现出较高的稳定性和配伍性。     

M83S油井水泥降失水剂的性能评价

针对油田过去使用的降失水剂配制的水泥浆稠、流变性差、不利于现场泵送和失水量大、加量不易控制、抗高温性能差等缺点,研究并开发了一种聚合物降失水剂M83S.M83S是一种多羟基的化学交联聚合物,由于分子链中无离子型官能团,吸附基团间不存在静电斥力,易形成多点吸附的单分子膜,水泥颗粒表面对M83S分子的吸附量非常小,因此起降失水作用的是水泥浆液相中的聚合物颗粒.该降失水剂在低温下不溶解,流变性好,易泵送,抗高温和降失水性能都非常理想,抗温在120℃以上,失水量在30 mL以下,形成的薄膜具有一定的韧性,有利于水泥浆在候凝过程中防止油、气、水窜槽,经在700多井次的各类注水泥作业中应用,施工顺利,固井质量合格率取得了99.03%的好效果     

高温高压固井降失水剂的研究

针对目前国内使用的固井降失水剂普遍存在抗盐、抗高温能力差的问题，以丙烯酰胺（AM）、N、N二甲基丙烯酰胺（DMAM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸（AMPS）为原料合成了新型油井水泥降失水剂，对其在淡水、盐水和高密度水泥浆体系中的性能进行了评价，评价结果表明，该聚合物在90℃时能将淡水泥浆的失水量控制在50mL左右，对盐水泥浆的失水量也有较强的控制作用，且该失水剂能保持水泥浆体系在温度150℃以内都具有较低的滤失量，在高密度水泥浆体系中也表现出较高的稳定性和配伍性。     

抗高温水泥浆降失水剂（YJS—L）的合成和评价

目前固井作业常用的高温降失水剂均存在不同程度的缺陷,因此采用水溶液聚合法,以刚性单体(Y)、磺酸盐单体(J)和羧酸类单体(S)为主要原料,合成了一种新型抗高温降失水剂(YJS-L).对其降失水性能进行了评价,初步讨论了其降失水机理.结果表明,加有YJS-L的水泥浆在180℃温度下仍具有良好的流变性和沉降稳定性且析水量低,而且YJS-L对水泥石抗压强度无不良影响.     

掺与低温降滤失剂J—2B的水泥浆性能研究

本文报道在嘉华Ｇ级油井水泥中掺入降滤失剂Ｊ－２Ｂ配制的水泥浆３８－６０℃下的ＡＰＩ滤失性、稠化时间和水泥石抗压强度，以及使用不同产地水泥、改变水灰比引起民的水泥浆性能变化。Ｊ－２Ｂ的最佳掺量为１．６％，干拌于水泥中，具有优良的控制 滤失能力和一定的促进稠化，促进强度迅速发展的作用，Ｊ－２Ｂ已在辽河、南阳汪田获得广泛应用。     

深井盐膏层固井水泥浆体系研究与应用

分析了塔河油田深井盐膏层的固井难点，优选出了高温抗盐降滤失剂RD221，分散剂DZS和缓凝剂RD441，评价了加入这些添加剂所形成的高温抗盐水泥浆体系的性能。室内试验和现场应用表明高温抗盐水泥浆体系能满足塔河油田深井盐膏层的固井要求。     

胜科1井超高温水泥浆体系的设计与应用

针对胜科1井井深、井底温度高,而且底部有盐水层的实际情况,合成了新型超高温缓凝剂、抗盐降失水剂,室内试验表明两者具有较好的抗高温耐盐性能及良好的配伍性能。针对水泥石出现的分层现象,通过添加热稳定剂提高了其热稳定性和抗压强度;通过超高温水泥浆体系试验,设计出了胜科1井尾管固井水泥浆,试验表明该水泥浆性能稳定,稠化时间可调,失水量、游离液、抗压强度等指标完全达到设计要求,并成功进行了胜科1井尾管固井作业。胜科1井的现场应用证明,该超高温水泥浆体系能满足超深井固井需要,可在胜利油田及其他地区的深井、超深井固井作业中推广应用。     

抗盐水泥浆外加剂的研制与应用

膏盐层固井质量较差,套管损坏现象较为严重,大多与水泥浆胶结不良有关,介绍了一种新型抗盐水泥浆外加剂的室内试验情况,在江汉油田两口井的应用表明,该外加剂能有效提高膏盐层固井质量,值得推广应用。     

抗冻型JYC降失水剂的室内研究与应用

为了解决高寒地区冬季固井施工中液体降失水剂易结冰的问题,在聚乙烯醇交联反应中通过引入冰点降低剂并控制交联反应的交联度,合成了在低温下具有适度流动性和良好降失水性能的JYC降失水剂。通过室内试验对JYC降失水剂的抗冻性能、JYC降失水剂加量对水泥浆性能的影响及海水对JYC水泥浆性能的影响进行了评价,结果表明:JYC降失水剂可以在-20 ℃的环境下使用;随着JYC降失水剂加量的增加,水泥浆的失水量逐渐降低,但其加量超过8 %时,失水量的降低幅度很小;随着JYC降失水剂加量的增加,水泥浆的稠度略微增大,稠化时间稍有延长,但对其抗压强度无不良影响;采用海水和部分海水配浆,JYC水泥浆的失水量会增大,但仍小于50 mL,水泥浆会增稠,其抗压强度有一定提高。在吉林松南区块的应用表明,JYC降失水剂不但解决了高寒地区冬季固井施工中液体降失水剂易结冰的问题,而且固井质量也得到了提高。      

国外水泥浆与地层相互作用模型及其应用

水泥浆失水过多会使水泥浆密度大幅度提高、流变性变差、稠化时间明显缩短，导致在固井施工中环空桥堵、憋泵等事故，从而严重影响固井质量。此外，水泥浆滤液侵入地层会对产层造成严重伤害。因此，要在水泥浆中加入降失水剂以控制其失水量。然而究竟将失水量控制到多少，目前在国内还没有定量的论述。本文根据美国道威尔·斯伦贝谢固井服务公司提出的水泥浆与地层的相互作用理论，推导了最大失水量和水泥饼最大渗透率的数学计算模型，并结合油田实际绘制了有关实用图表。