现场聚合物泥浆转化为水泥浆的室内研究

泥浆转化为水泥浆（ＭＴＣ），即在钻开地层所用泥浆中加入可水化材料，将其转变为可用于固井的水泥浆的一种工艺技术，在提高固井质量，节约成本上有很大潜力，已受到固井界的广泛重视。本工作水用淬高炉矿渣激活剂ＢＡ－１浆渤海石油公司三口井的现场聚合物泥浆在室内成功地转化为可固化的水泥浆，并借助保凝剂ＢＡ－２和缓凝剂ＭＴ－１，ＭＴ－２调出了能满足固井施工要求的水泥浆。     

泥浆转化为水泥浆技术综述

对国外50年代以来泥浆转化为水泥浆(MTC)技术的发展作了综述。从三大类转化方法、MTC浆的室内制备、MTC浆的配方设计、MTC浆的工业手段、MTC浆的工业实践及MTC的经济优势等6个方面,进了较全面的论述。     

泥浆转化为水泥浆:波特兰水泥转化技术

泥浆转化为水泥浆技术可以避免传统注水泥作业中水泥浆被泥浆污染后所造成的顶替效率低、水泥石胶结强度差等问题,同时减少了对钻井废液的处理。根据转化过程中所用胶结材料的不同,MTC技术可分为两大类:波特兰水泥转化技术和高炉矿渣(BFS)转化技术。本文在调研国内外大量资料的基础上,论述了MTC水泥浆的室内设计步骤,分析了调整其流变性、稠化时间、滤失性和抗压强度的方法及所用外加剂的性能,总结了用波特兰水泥、其它无机水泥以及聚合物胶凝材料转化泥浆的办法,介绍了MTC水泥浆的现场应用情况,较完整地归纳了使用MTC水泥浆固井的独特优势。     

泥浆转化为水泥浆:水硬高炉矿渣转化技术

介绍了BPS—MTC水泥浆的室内设计和评价方法及国内外使用BFS转化泥浆的具体做法;对比了BFS—MTC水泥浆与波特兰水泥浆及波特兰MTC水泥浆的性能。应用BFS将泥浆转化为水泥浆能有效地提高固井质量,可大幅度地降低作业成本,减少对钻井废泥浆的处理,有利于保护环境。     

江汉油田盐水聚合物泥浆转化为水泥浆的研究及应用

在江汉油田现用的盐水聚合物泥浆中加入高炉水淬矿渣、激活剂ＪＨＪ１及稀释剂ＸＳＪ３，成功地将泥浆转化为固井用的水泥浆。在室内实验中该水泥浆的稠化时间可控制在２－７小时之间，２４小时抗压强度大于３．５ＭＰａ，滤失量小于２００ｍＬ，这些性能指标均能满足现场一般固井施工要求。在广云８井封固技术套管现场施工中使用这种ＭＴＣ水泥浆，施工顺利，固井质量合格。     

深井固井水泥浆使用的缓凝剂

缓凝剂是深井固井水泥必不可少的外加剂之一,本文叙述了高温高压对水泥浆稠化时间的影响,缓凝剂的作用原理及国外常用的几种缓凝剂,可用作缓凝剂的化合物主要有木质素磺酸盐,改性木质素,纤维素衍生物,酒石酸及其盐类,膦酸盐等,缓凝剂对水泥的作用程度取决于水泥的储存时间,条件及化学组成等多种因素,因此必须根据井的具体情况来选择水泥浆组成。     

高炉矿渣转化的水泥浆在新疆油田的应用

将高炉矿渣加入钻井泥浆中可使后者转化为用于固井的水泥浆。这种水泥浆有助于节约固井成本，减少环境污染和提高地层和水泥环之间的胶结强度。通过加入高炉矿渣，活化剂ＪＸ－１和ＪＸ－２及稀释剂ＤＩＳ－３，已成功地将新疆油田现场聚合物泥浆转化为固井用的水泥浆。     

“死泥浆”影响界面胶结力学性能的实验研究

针对目前油田常用来改善界面胶结强度的水泥浆体系,以窝存的“死泥浆”为基础,系统评价了四种界面组成条件下的胶结力学性能。实验结果表明,若固井二界面没有窝存的“死泥浆”,早强型水泥浆可使界面胶结强度提高97．62％,但当有窝存的“死泥浆”存在时,它对固井二界面胶结强度的改善效果就十分有限甚至起反作用;窝存的“死泥浆”对增强型水泥浆与模拟岩心之间的胶结强度则影响相对较小,且在各种钻井液混入比例条件下,其固井二界面胶结强度均明显高于纯水泥浆和早强型水泥浆。探讨了早强型水泥浆和增强型水泥浆的胶结强度强化机理,提出了从根源上解决层间窜问题的有效途径。     

DYX-CF型封隔尾管悬挂器在缅甸PSC-101井应用成功

德州石油钻井研究所大陆架油气高科技有限公司生产的φ177．8 mm×φ114．3 mmDYX-CF型封隔尾管悬挂器,具有在注水泥前坐挂尾管、注水泥后立即封隔尾管与套管环空的两种功能,坐挂性能好、倒扣简单、密封性好,适合于深井复杂井固井作业。PSC-101井是位于缅甸Pyay油田IOR-4区块的一口评价井,四开井段(完钻井深2828．00 m)具有小间隙裸眼、地层承压能力低、易漏、气层活跃等特点。该井固井作业应用了φ177．8 mm×φ114．3 mmDYX-CF型     

HLC低密度高强度水泥浆体系的研究与应用

针对中原油田地层复杂,固井时易发生井漏的问题,研究开发出了HLC低密度高强度固井水泥浆体系.室内试验对减轻剂、增强增韧材料及其合理配伍性进行了优选,对用钻井液作配浆液的水泥浆性能进行了评价.结果表明,该水泥浆与钻井液有很好的相容性,能够有效提高二界面胶结质量;密度在1.55 g/cm3以上时,水泥石抗压强度均大于15 MPa;具有触变防漏作用,失水量小,对油气层污染小;水泥浆流变性、稳定性好,黏度低、动切力小,有利于提高顶替效率,还可用泥浆泵进行施工,固井操作简单,有利于环境保护和降低施工费用.HLC低密度高强度固井水泥浆的成功研发为封固低压、易漏层或长封固井段的固井提供了一种新方法.     

地层封隔式分级箍在漏失、溢流井固井作业中的应用

分级箍或封隔器是两种固井中常用的工具,分别用来解决固井中不同的问题。利用地层封隔式分级箍特点及原理,针对DK581-2井在钻井过程中遇到又涌又漏的复杂情况和施工难点,摒弃常规分级箍,将分级箍和封隔器两种功能有机地结合起来,选用美国Davis-Lynch公司生产的T778-100型封隔式分级箍,通过制定详尽的技术措施和现场应用,解决了又涌又漏的复杂固井问题。对其他类似井有很好的借鉴作用。     

油井水泥浆与多功能钻井液泥饼界面离子扩散阻碍机理

对泥浆转化为水泥浆（MTC）固井液水化离子可扩散进入多功能钻井液泥饼的机理已有研究,但对油井水泥浆水化离子不能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的机理尚未清楚。采用离子色谱仪、原子吸收分光光度计和X射线衍射仪,从油井水泥浆与MTC固井液离子组成的差异性入手,对油井水泥水化离子向多功能钻井液泥饼扩散运移的阻碍机理进行了研究。结果表明,油井水泥浆中Ca²⁺的质量分数远远大于MTC固井液中Ca²⁺的质量分数,在油井水泥与多功能钻井液泥饼界面生成了CaCO₃、CaSO₄和Ca(OH)₂,而MTC固井液中Na⁺的质量分数则大于油井水泥浆中Na⁺的质量分数;Na⁺可改变泥饼中活性颗粒表面的ζ电位和破坏钻井液有机处理剂表面形成的水膜是MTC固井液中水化离子能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的主要原因,而在油井水泥与多功能钻井液泥饼界面生成的CaCO₃、CaSO₄和Ca(OH)₂沉淀堵塞孔道则是油井水泥浆水化离子不能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的主要机理。     

高温高压高含硫气井固井水泥环封隔能力评价技术

随着中海油海上及海外复杂油气田大力开发,高温高压高含硫井开采数量不断增多,固井水泥环封隔性能失效引起的环空带压或酸性气体泄漏问题,已经成为制约高温高压高含硫气田安全作业和生产的瓶颈。从分析固井水泥环封隔能力影响因素、失效机理等方面出发,总结了高温高压高含硫固井水泥环封隔能力失效的主要原因,分析认为在高温高压高含硫条件下水泥石力学性能和结构变化是影响水泥环封隔能力的重要因素之一;结合高温高压高含硫井特点,设计了固井水泥环封隔能力评价思路,建立了固井水泥环层间封隔能力评价方法,提出了改善水泥环长期封隔能力的技术措施,为提高高温高压高含硫固井水泥环密封完整特性和延长油气井生产寿命,提供了新的工程技术发展方向与解决途径。     

利用特殊技术改善低密度水泥浆的性能

为了成功地在破裂压力梯度比较低的地层注水泥或者封隔地层，人们常常使用低密度水泥浆。而常规的低密度水泥浆通常具有较高的水灰比，较高的水灰比会导致水泥浆的侯凝时间增长，限制其抗压强度的形成和发展，并且形成渗透率相对较高，易受酸和盐水侵蚀的水泥环。采用新方法设计的水泥浆，凝固以后的物理性能不再依赖于水泥浆的性能和密度，从而导致了一种高性能低密度水泥浆的出现。这种新型的水泥与常规方法设计的水泥浆相比，具有     

纤维长度对聚合物水泥浆性能的影响

试验评价了玻璃纤维长度对聚合物水泥浆性能的影响,结果表明,对水泥浆漏失改善效果最好的纤维长度在5mm左右,而改善水泥石抗压强度的最佳纤维长度范围在5～9mm之间;在5mm的纤维长度时水泥石出现最大的抗折强度值;纤维在水泥浆中的存在对水泥浆稠化性能有略微延长的趋势,而对水泥浆的流变性影响不大.