新型油井水泥低溫早強(qiáng)劑QZ—1性能評價

油井水泥低溫早強(qiáng)劑x-1由活性硅,固體醇胺和陰離子型聚合物復(fù)配而成。水灰比為0.42-0.52時,加入10.0%的x-1可使水泥漿15℃稠化時間比凈水泥漿縮短40%-50%。在15℃下養(yǎng)護(hù)12h,24h的抗壓強(qiáng)度分別大于3.5mpa和6.5mpa。水泥漿體系的綜合性能滿足低溫井固井施工的基本要求。

針對低溫條件下,水泥漿因水化速度慢,候凝時間長,極易造成油、氣、水浸,導(dǎo)致固井質(zhì)量差和目前油田低溫淺層固井可供選擇的早強(qiáng)劑種類少的具體情況,根據(jù)油井水泥水化及低溫早強(qiáng)原理,選擇對油井水泥具有低溫早強(qiáng)作用的水溶性無氯化工原材料,通過實驗優(yōu)選出無機(jī)物a、b,有機(jī)鹽c和有機(jī)酸d,研制出一種新型無氯水溶性低溫早強(qiáng)劑zc-2s,該早強(qiáng)劑對常規(guī)密度和低密度水泥漿均有顯著的早強(qiáng)作用,且與多種常用油井水泥添加劑體系配伍性好,可用于低溫淺層油氣井固井水泥漿體系,尤其是無干混裝置的油田。

為縮短深水低溫固井候凝時間,開展了鋰鹽早強(qiáng)劑對油井水泥低溫水化能力和性能影響的研究。結(jié)果表明,鋰鹽早強(qiáng)劑通過加快水化保護(hù)膜破裂使水化誘導(dǎo)期縮短的方式提高油井水泥中c3s、c2s低溫水化能力,從而明顯縮短油井水泥的低溫稠化時間,提高低溫抗壓強(qiáng)度,并且對水泥漿初始稠度無影響,表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫早強(qiáng)功效。鋰鹽早強(qiáng)劑對油井水泥的水化產(chǎn)物類型無影響,水化產(chǎn)物主要為硅酸鈣凝膠、ca(oh)2晶體和少量鈣釩石aft晶體,與單純油井水泥水化產(chǎn)物一致,但水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)較常規(guī)水泥石致密。

由于在低溫條件下,水泥漿因水化速度慢,候凝時間長,極易造成油、氣、水浸,導(dǎo)致水泥環(huán)不致密、固井質(zhì)量差等問題。本文研制了油井水泥中低溫早強(qiáng)劑bzc-1s,它是由無機(jī)鹽、有機(jī)鹽和有機(jī)酸復(fù)合而成。低溫早強(qiáng)促凝劑可在低溫30℃的情況下,常壓養(yǎng)護(hù)8h抗壓強(qiáng)度超過4.5mpa,24h抗壓強(qiáng)度超過15mpa;在低溫60℃的情況下常壓養(yǎng)護(hù)8h抗壓強(qiáng)度超過17mpa,24h抗壓強(qiáng)度超過25mpa;而且不影響體系綜合性能,具有顯著的早期促強(qiáng)效果,可應(yīng)用于多種水泥漿體系。

在油氣井固井作業(yè)中需要使用油井水泥外加劑來控制、改善水泥漿的流變性能和水泥的水化、凝結(jié)性能,提高水泥石的綜合性能,保證固井質(zhì)量。大量的實踐表明,保證固井質(zhì)量的關(guān)鍵之一是固井水泥漿的良好性能。而固井水泥漿的良好性能取決于水泥漿和水泥漿外加劑的性能。主要研究自制復(fù)合型油井水泥早強(qiáng)劑ll與實驗室自制油井水泥緩凝劑mam,分散劑fasa,降失水劑as的配伍性規(guī)律。按照中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t5504.4-2008,sy/t5504.1-2005,sy/t5504.3-2008和sy/t5504.2-2005,測試水泥漿性能,最后進(jìn)行早強(qiáng)水泥漿體系性能測試,通過配方1撫順g級油井水泥+2.5%早強(qiáng)劑ll和配方2撫順g級水泥+2.5%早強(qiáng)劑ll+1.0%緩凝劑mam+0.5%分散劑fasa+1.0%降失水劑as的水泥漿性能比較,結(jié)果表明,早強(qiáng)劑ll分別加入緩凝劑mam,分散劑fasa,降失水劑as后水泥漿性能均能達(dá)到相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),配伍性良好,并且早強(qiáng)水泥漿體系性能穩(wěn)定,測得的稠化時間略有加長,初始稠度較低,抗壓強(qiáng)度降低,能夠滿足固井的各項指標(biāo)的要求。

水泥環(huán)可以認(rèn)為是一個先天帶有一定缺陷和微裂縫的脆性材料,這些微裂縫及缺陷使水泥環(huán)易受后續(xù)施工、射孔等影響,發(fā)生脆裂,或與套管、井壁剝離,影響油氣井后期開采,縮短油氣井的壽命。塑性水泥可以很好地解決水泥環(huán)的脆裂問題,它通過摻入高強(qiáng)度纖維,不僅可增加水泥石的強(qiáng)度,而且可改變水泥石的彈性。室內(nèi)采用具有不同長度分布和合適長徑比的混合短纖維(纖維長度均小于4mm)、粒徑為0.180～0.280mm(60～80目)的橡膠粉、活性微粒和與之相匹配的激活劑制得了早強(qiáng)增韌劑zsj。實驗發(fā)現(xiàn),zsj抗鹽性能優(yōu)良,與其它外加劑有良好的配伍性,增韌劑zsj的加入對水泥漿的施工性能基本無影響,但能大大改善水泥石的力學(xué)性能,水泥石抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗沖擊韌性均有不同程度的增長。實彈射孔實驗證明zsj水泥石能夠抵抗射孔等后續(xù)施工的沖擊,可有效提高水泥環(huán)封固質(zhì)量,防止地層流體竄層,延長油井壽命。

油井水泥綜合知識 水泥是水硬性膠結(jié)材料，分為普通水泥和油井水泥。普通水泥也稱建筑水泥，列入astm 標(biāo)準(zhǔn)，而油井水泥列入api標(biāo)準(zhǔn)。油井水泥與普通水泥的根本區(qū)別在于:油井水泥具有嚴(yán)格 的化學(xué)成分和礦物組成，而且在生產(chǎn)時除允許加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。 本節(jié)主要介紹油井水泥的化學(xué)組成、級別和類型以及生產(chǎn)和應(yīng)用中的一些基本知識。 一、化學(xué)組成 水泥的質(zhì)量主要取決于化學(xué)成分，而先進(jìn)的分析方法已為獲得水泥的化學(xué)成分鋪平了道 路。表1.2.1列出g級hsr水泥的主要化學(xué)成分。由表中數(shù)據(jù)可以看出，波特蘭水泥包括4 種主要成分:鋁酸三鈣c3a(3cao·a12o3)；鐵鋁酸四鈣c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸 三鈣c3s（3cao·sio2)；硅酸二鈣c2s(2cao·sio2)。通過各相顯微鏡檢查，熟料顆粒含有 4種

硅灰在超高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用 張江泳 (河南省鄢陵縣公路管理局,鄢陵461200) 摘　要:　研究了硅灰及其摻量對超高強(qiáng)混凝土物理性能、力學(xué)性能、耐久性方面的影響。結(jié)果表明:硅灰是一種高 效的活性摻合料,在混凝土中摻入一定量的硅灰,能夠顯著提高混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性,抗凍性和耐久性,是配制超高 強(qiáng)混凝土不可缺少的組分。 關(guān)鍵詞:　硅粉;　超高強(qiáng)混凝土;　強(qiáng)度;　耐久性 applicationofsilicafumeinsuper2highstrengthconcrete zhangjiang2yong (henanprovinceyanlinghighwayadministeroffice,yanling461200,china) abstract:　thesilicafumewithdiffe

新型油井水泥減阻降濾失劑SD10

word格式-專業(yè)學(xué)習(xí)資料-可編輯 學(xué)習(xí)資料分享 油井水泥外加劑及應(yīng)用 第一節(jié)概述 隨著石油工業(yè)的發(fā)展，油氣勘探和開發(fā)領(lǐng)域日益擴(kuò)大，鉆井技術(shù)逐漸提高。深井、超深井和特殊井頻頻問世，給油井技術(shù)提出更高的要求。 特別是在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、井下條件惡劣的情況下注水泥，采用純水泥已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工藝技術(shù)的要求，必須依靠外加劑來調(diào)節(jié)其使用性能。例如: 填充劑可以增加產(chǎn)漿量，節(jié)約水泥，降低成本;促凝劑或緩凝劑可以調(diào)節(jié)稠化時間，既能保證施工安全，又能在規(guī)定的時間內(nèi)達(dá)到繼續(xù)作業(yè)的強(qiáng)度要 求;降失水劑可以減少滲透性地層對水泥漿的濾失作用，保護(hù)油氣層，提高采收率;分散劑可以改善水泥漿流變性能，增加頂替效率，提高固井質(zhì)量， 延長油井壽命。因此，外加劑的研究、重產(chǎn)和應(yīng)用在國內(nèi)外都得到迅速地發(fā)展。 外加劑可以使水泥在不改變基本成分的情況下，改變其水泥漿性能。它與水泥的關(guān)系是相輔相成的。一般地說

對以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)和丙烯酰胺(am)為單體合成的油井水泥降失水劑fan進(jìn)行性能評價,結(jié)果表明,fan具有較好的耐高溫降失水能力和一定的緩凝性能,且對水泥石早期強(qiáng)度的發(fā)展影響不大。fan摻量為0.5%的水泥漿在160℃時失水量小于100ml,在110℃,21mpa條件下養(yǎng)護(hù)24h的抗壓強(qiáng)度達(dá)26.1mpa。分析了降失水劑fan的降失水機(jī)理。

chenmicalintermediate 當(dāng)代化工研究88行業(yè)動態(tài)2016·07 油井水泥外加劑研究現(xiàn)狀及展望 ｏｏ朱ｏｏｏ涵 （西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院ｏｏ四川ｏｏ610500） 摘要：綜述了近十年來國內(nèi)有關(guān)調(diào)凝劑、降失水劑、分散劑、堵漏劑等油井水泥外加劑的應(yīng)用情況以及研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了現(xiàn)階段各類 油井水泥外加劑存在的不足之處以及對今后發(fā)展趨勢的展望。 關(guān)鍵詞：油井水泥外加劑；調(diào)凝劑；降失水劑；分散劑；堵漏劑 中圖分類號：t文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a currentresearchsituationandprospectofoilwellcementadmixture zhuhan （materialscienceandengineeringinstituteofsouthwestpetroleumuniversity,

采用聚醚a(bǔ)與b酸為原料,在以m(zno)∶m(naoh)=1∶1為催化劑的條件下發(fā)生酯化反應(yīng)。利用消泡、抑泡性能測試等手段,通過對影響反應(yīng)的溫度、時間、原料物質(zhì)的量比及催化劑用量等設(shè)計正交實驗,確定酯化的優(yōu)化條件:溫度120℃,反應(yīng)時間5h,催化劑用量0.6%,物料a與b的質(zhì)量之比1.2∶1,酯化率為79%。實驗證實,聚醚酯類消泡劑既保留有聚醚類消泡劑易于分散、表面張力低、穩(wěn)定性好、耐高溫的優(yōu)點,且消泡能力更高,活性更強(qiáng)。

1 油井水泥組成、級別和類型 水泥是水硬性膠結(jié)材料，分為普通水泥和油井水泥。普通水泥也稱建筑水泥，列入astm 標(biāo)準(zhǔn)，而油井水泥列入api標(biāo)準(zhǔn)。油井水泥與普通水泥的根本區(qū)別在于:油井水泥具有嚴(yán)格的化 學(xué)成分和礦物組成，而且在生產(chǎn)時除允許加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本節(jié)主 要介紹油井水泥的化學(xué)組成、級別和類型以及生產(chǎn)和應(yīng)用中的一些基本知識。 一、化學(xué)組成 水泥的質(zhì)量主要取決于化學(xué)成分，而先進(jìn)的分析方法已為獲得水泥的化學(xué)成分鋪平了道 路。表1.2.1列出g級hsr水泥的主要化學(xué)成分。由表中數(shù)據(jù)可以看出，波特蘭水泥包括4種 主要成分:鋁酸三鈣c3a(3cao·a12o3)；鐵鋁酸四鈣c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三鈣 c3s（3cao·sio2)；硅酸二鈣c2s(2cao·sio2)。通過各相顯微鏡檢查，熟料顆粒含有

1 油井水泥組成、級別和類型 水泥是水硬性膠結(jié)材料，分為普通水泥和油井水泥。普通水泥也稱建筑水泥，列入astm 標(biāo)準(zhǔn)，而油井水泥列入api標(biāo)準(zhǔn)。油井水泥與普通水泥的根本區(qū)別在于:油井水泥具有嚴(yán)格的化 學(xué)成分和礦物組成，而且在生產(chǎn)時除允許加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本節(jié)主 要介紹油井水泥的化學(xué)組成、級別和類型以及生產(chǎn)和應(yīng)用中的一些基本知識。 一、化學(xué)組成 水泥的質(zhì)量主要取決于化學(xué)成分，而先進(jìn)的分析方法已為獲得水泥的化學(xué)成分鋪平了道 路。表1.2.1列出g級hsr水泥的主要化學(xué)成分。由表中數(shù)據(jù)可以看出，波特蘭水泥包括4種 主要成分:鋁酸三鈣c3a(3cao·a12o3)；鐵鋁酸四鈣c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三鈣 c3s（3cao·sio2)；硅酸二鈣c2s(2cao·sio2)。通過各相顯微鏡檢查，熟料顆粒含有

第1頁 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)g級油井水泥 1、主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了g級油井水泥的定義、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、 交貨與驗收標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。 2、引用標(biāo)準(zhǔn) gb10238-1998油井水泥標(biāo)準(zhǔn)及其引用標(biāo)準(zhǔn)。 3、定義 3.1g級油井水泥：由水硬性硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥經(jīng)熟 料，加入適量的石膏，磨細(xì)制成的產(chǎn)品。在粉磨與混合g級水 泥過程中，不允許摻加任何其他外加劑。 4、級別和類型 4.1g級油井水泥：該產(chǎn)品是一種基本油井水泥，有中抗硫酸鹽型 （msr）和高抗硫酸鹽型（hsr）兩種類型。 5、要求 5.1化學(xué)要求 序 號 品種 名稱 mgoso3(%)loss(%)不溶物（%）c3s(%)c3a(%)r2oc4af+2c3a(%) 第2頁 5.2物理性能要求 6.試驗方法 序 號 品種名稱 拌合水 （%） 游離水 （m

油井水泥組成、級別和類型 水泥是水硬性膠結(jié)材料，分為普通水泥和油井水泥。普通水泥也稱建筑水泥，列入astm標(biāo)準(zhǔn)，而油井水泥列入api標(biāo)準(zhǔn)。油井水泥與 普通水泥的根本區(qū)別在于:油井水泥具有嚴(yán)格的化學(xué)成分和礦物組成，而且在生產(chǎn)時除允許加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本節(jié)主要 介紹油井水泥的化學(xué)組成、級別和類型以及生產(chǎn)和應(yīng)用中的一些基本知識。 一、化學(xué)組成 水泥的質(zhì)量主要取決于化學(xué)成分，而先進(jìn)的分析方法已為獲得水泥的化學(xué)成分鋪平了道路。表1.2.1列出g級hsr水泥的主要化學(xué)成分。 由表中數(shù)據(jù)可以看出，波特蘭水泥包括4種主要成分:鋁酸三鈣c3a(3cao·a12o3)；鐵鋁酸四鈣c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三鈣c3s （3cao·sio2)；硅酸二鈣c2s(2cao·sio2)。通過各相顯微鏡檢查，熟料顆粒含有4種礦物成分(熟

2012年7月24日，從中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所水處理材料課題組獲悉，研究人員成功研制出新型耐高溫油井水泥外加劑，產(chǎn)品包括高溫緩凝劑、降失水劑及分散劑等。系列外加劑可較好應(yīng)用于深井、超深井固井施工，完井效果良好。現(xiàn)已完成中試生產(chǎn)，并在中石油大慶油田固井現(xiàn)場成功應(yīng)用。該項成果日前已經(jīng)通過吉林省科技廳組織的項目鑒定。與會專家對項目成果給予高度評價，認(rèn)為這是一項處于國際先進(jìn)技術(shù)水平的創(chuàng)新性研究成果。與該工作相關(guān)的研究內(nèi)容已申報國家發(fā)明專利7項，其中3項獲得授權(quán)。相關(guān)中試產(chǎn)品已于中石油大慶油田固井現(xiàn)場成功應(yīng)用，固井效果優(yōu)異，深受油田方好評。

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(amps)、丙烯酰胺(am)和丙烯酸(aa)為共聚單體,以過硫酸銨為引發(fā)劑,通過自由基聚合合成了一種新型的三元共聚物油井水泥降失水劑(sz1-1)。用紅外光譜、熱重分析對聚合物結(jié)構(gòu)和抗溫性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明,該降失水劑具有良好的失水控制能力和抗溫性,在120℃以下,sz1-1加量為4.0%時失水可控制在50ml以內(nèi)；在180℃時,sz1-1加量為6.0%時失水可控制在50ml以內(nèi)；降失水劑與常用的減阻劑、緩凝劑、膨脹劑、早強(qiáng)增塑劑有良好的配伍性,水泥漿體系抗壓強(qiáng)度大于14mpa,稠化時間可調(diào),綜合性能優(yōu)良。成功將該降失水劑用于川東北某井的高溫固井作業(yè)中,綜合性能滿足工程要求,固井質(zhì)量良好。

系統(tǒng)研究了不同配比的礦渣石膏體系對改善g級油井水泥膨脹性能和力學(xué)性能的影響。通過汞壓入法(methodofmercuryintrusionporemeasurement,mip)和掃描電鏡(sem)等現(xiàn)代測試方法對礦渣油井水泥的水化硬化特性和機(jī)理進(jìn)行了研究。試驗結(jié)果表明:摻加礦渣石膏后能顯著改善油井水泥石的早期強(qiáng)度;并且該體系在50℃養(yǎng)護(hù)溫度下,通過石膏的不同摻量,可以獲得比較好的早期膨脹數(shù)據(jù);通過微觀結(jié)構(gòu)的分析,驗證了石膏對礦渣油井水泥體系的激發(fā)作用。

快硬早強(qiáng)油井水泥是針對常規(guī)油井水泥在低溫條件下水泥漿候凝時間長、強(qiáng)度發(fā)展慢、稠化時間不易控制等現(xiàn)象開發(fā)的新型特種油井水泥,該水泥具有低溫下凝結(jié)速度短、抗壓強(qiáng)度高、微膨脹、綜合性能優(yōu)等特點,并具有優(yōu)異的抗冷凍及抗水浸性能,在此基礎(chǔ)上研制的低溫快凝防竄水泥漿較好地解決了淺層高含水調(diào)整井的固井質(zhì)量問題,為中原固井外闖市場提供了有力的技術(shù)保障。

大慶石油學(xué)院學(xué)報第!"卷第#期!$$%年&$月 ’()*+,-(./,01+2345*(-4)61+7515)5489:;!"+9;#(&!>&!；審稿人：孫玉學(xué)；編輯：關(guān)開澄 ??作者簡介：張景富（&@ab>），男，博士，教授，主要從事油井水泥技術(shù)方面的研究; 溫度及外加劑對2級油井水泥水化產(chǎn)物的影響 張景富&，朱健軍&，代?奎&，佟?卉&，姜?濤! （&;大慶石油學(xué)院石油工程學(xué)院，黑龍江大慶?&abb&"；?!;大慶油田有限責(zé)任公司總經(jīng)理辦公室，黑龍江大慶? &ab%&b） ??摘?要：利用c射線衍射儀檢測和分析了!#d!$$e條件下2級油井水泥水化產(chǎn)物;揭示了溫度及外加劑等對2 級油井水泥水化產(chǎn)物的影響;結(jié)