常用G级油井水泥水化结构变化规律研究

利用HYMOSTRUC3D模拟研究超高水灰比(W/C=0.4~3.0)对G级油井水泥水化进程的影响,获取了C3S、C2S、C3A、C4AF、C-S-H含量、CH含量、孔隙率、孔径分布、抗压强度等随水化龄期的变化关系,重建了水泥石三维微结构。研究结果发现:水泥水化过程中,水泥石孔径分布逐渐变窄,平均孔径变小,抗压强度增大;随水灰比的增大,孔径分布变宽,粗孔增加细孔占比减小,孔隙率增大,抗压强度减小。水泥石抗压强度与孔隙率呈负相关,两者关系与Ryshkewitch方程、Schiller方程和二次线性方程(孔隙率≤-b/2a)的拟合较好。     

摄像机的新技术运用

科技日新月异,物理学与材料学的飞速发展为生产应用提供了坚实的基础,在摄像机的存储介质方面,也发生了翻天覆地的变化：由单一的磁带存储发展到今天的包括专业蓝光（Blu-ray Disc,缩写为BD）、P2卡、REV硬盘等,或许在不久的将来会有更新、更稳定、更高质量的存储介质出现,使广播电视系统的使用者更便捷更出色地完成工作。对近年来出现的技术含量较高的蓝光盘、P2卡、REV硬盘3种新介质作初步的、技术性的探讨,与同行交流。     

气体介质条件下固井水泥浆性能变化对固井质量的影响

气体介质条件下的固井技术作为气体钻井技术的补充,可以实现环空水泥浆的全充填,解决水泥浆顶替效率低和二界面胶结差的技术难题。成功的气体介质条件下固井作业可以节约作业时间和降低固井成本,具有重要的现实意义和良好的社会经济效益。但气体条件下固井也有不容忽视的弊端,本文旨在通过室内实验来了解气体介质条件下固井水泥浆的性能变化及其对固井质量的影响。     

深水巨厚盐膏层固井水泥浆体系研究

墨西哥湾某井深水存在盐膏层,由于深水表层温度低、盐层蠕变致使井径缩小、冲蚀和溶解盐层导致水泥浆含盐量越来越高、盐膏层的夹层孔隙压力高/压力窗口窄等难点,给固井质量带来挑战。在分析墨西哥湾某井盐膏层特点和固井难点的基础上,表层采用单级首尾浆封固技术。首浆用具有一定抗盐能力的5%KCl全液体减轻剂低密度体系,尾浆用抗盐的10%NaCl+5%KCl聚合物常规密度水泥体系。室内研究表明,该套水泥浆体系适用于LASS系统,抗盐性好,具有良好的流动性、失水可控、稠化时间可调且过渡时间短、防窜等优点,保证了深水盐膏层固井质量。     

深水固井液体减轻低密度水泥浆体系

与传统的表层固井技术不同,深水表层固井由于受到深水环境和现场条件限制,对固井作业提出了新的要求。针对深水表层固井的难点,开发了一种新型液体减轻剂PC-P81L,并以其为主体构建出了深水固井液体减轻低密度水泥浆体系。室内实验结果表明,PC-P81L作为减轻剂对水泥浆具有密度调节作用,可在1.30~1.70 g/cm3之间调节水泥浆密度;具有高悬浮性,最高可悬浮水灰比为2的水泥浆;具有增强作用,还可以应用于常规密度水泥浆中作为增强剂;具有促凝作用,可在深水低温环境下缩短水泥浆稠化时间。构建的深水固井用液体减轻低密度水泥浆体系,通过增大水灰比降低水泥浆密度,提高了水泥浆的造浆率,减少现场水泥用量;且配方简单,易于调节,外加剂以全液体形式添加,减小了现场工作人员的劳动强度;同时满足深水低温环境下的水泥浆性能要求,为下部钻进提高保障;液体减轻水泥浆体系作业成本较漂珠体系也大幅度降低,满足深水低温条件的性能要求,可适用于深水表层固井。      

固井水泥石孔隙结构演变及力学强度发展规律

本研究以水泥水化数值模拟模型HYMOSTRUC3D为基础,建立了固井水泥浆水化模型,获取了固井水泥石的CH含量和抗压强度,并分别与实验所得固井水泥石的CH含量和抗压强度进行对比,模拟结果与实验结果的偏差分别为0.7％～8.7％和0.5％～10.7％,结果吻合较好,验证了所建模型的准确性.然后,基于所建模型探究了水泥矿物成分(C3S、C2S、C3A和C4AF)、水化产物(C-S-H和CH)、孔隙率、孔径分布等随水灰比和水化龄期的变化关系,并在Para View中重建了水泥石三维微结构.此外,分别采用Ryshkewitch方程、Schiller方程和二次线性方程探讨了水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的变化关系.研究结果表明:(1)水泥水化过程中,固井水泥石的孔隙率逐渐减小,孔径分布逐渐变窄,抗压强度逐渐增大;随水灰比的增大,孔隙率相应增大,孔径分布范围变宽,抗压强度减小.(2)水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率呈负相关,采用Ryshkewitch方程、Schiller方程和二次线性方程分别拟合水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的关系,拟合决定性系数R2分别为0.92、0.85、0.91和0.97、0.95、0.97.(3)相比于Schiller方程和二次线性方程,Ryshkewitch方程在研究水泥石抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的关系时更具普适性,毛细孔隙率是决定抗压强度的主要因素.(4)可采用y=191.5e-0.074x开展固井水泥浆抗压强度发展和毛细孔隙率变化规律的预测和研究.     

气体介质条件下固井技术在元陆1井的应用

介绍了气体介质条件下固井的难点,主要包括下套管和"U"型管效应等问题,并分别阐述了应对措施。通过实验对比了几种水泥浆配方的性能,优选出适合气体介质条件下固井的降失水水泥浆体系。将其应用于元陆1井φ244.5 mm技术套管固井过程中,结果整个固井施工过程顺利,水泥浆注入量把握准确,达到设计要求,浆体返至井口,声幅测得固井优质率为69.2%,证明气体介质条件下固井不但可以缩短钻井周期,还大大提高了固井质量。     

适用于硅质材料减轻水泥浆的缓凝剂研究

针对以硅质材料为减轻剂的大水灰比水泥浆在温度大于50℃时稠化曲线出现“包心”、“鼓包”、“台阶”等异常胶凝现象,采用小分子羧酸盐复配得到一种缓凝剂C-R23L,并对其稠化性能及水泥浆的综合性能进行了评价。实验结果表明,加有C-R23L的水泥浆在50~130℃时,稠化时间可调、稠化曲线正常,可有效抑制“包心”、“鼓包”、“台阶”等异常现象的发生,综合性能良好。C-R23L在南海东部某井中进行了现场应用,固井质量优质。该缓凝剂的研制有效拓宽了以硅质材料为减轻剂的低密度水泥浆的适用范围,为该类水泥浆体系的应用提供了新思路。     

高温超压地层固井平衡压力注水泥软件设计

计算机设计软件是各项研究成果的集中体现,它被广泛应用于油气田勘探和开发的各个领域。通过计算机设计软件可将有关研究建立的设计理论与方法直接应用到现场实际中。如何将各种设计理论与方法联系起来,如何使得现场工程技术人员能方便灵活地应用这些方法,这便是设计软件的主要任务。针对高温超压地层固井平衡压力,充分考虑了施工安全、提高顶替效率等方面,进行注水泥软件设计,并从软件的操作性功能、实用性功能等方面做了具体的分析与研究。最后,通过一系列的分析与研究,得出了一些具有现场实际指导意义的结论。     

耐盐耐高温隔离液的研制与评价

随着深水盐下油气藏勘探开发加速，钻遇复杂盐膏层和高压盐水层日益增多，常规隔离液体系存在抗盐、抗高温、悬浮稳定性差等问题。为此，研制出一套由抗盐黏土、抗盐降失水剂、悬浮稳定剂、流型调节剂组成的耐盐耐高温隔离液体系。该抗盐隔离液体系抗温可达160℃，流变性能调节自由，失水量可控，与钻井液、水泥浆相容性好，对水泥石强度和水泥浆稠化时间影响小，沉降稳定性优良，满足复杂盐膏层固井作业技术需求。