抗高温水泥浆体系研究与应用_于永金

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长封固段大温差固井技术研究与实践

长封固段大温差固井技术研究与实践齐奉忠;于永金;刘斌辉;韩琴【摘要】当前油气勘探开发对象日趋复杂,深井超深井钻井数量增多,长裸眼、大温差、多套压力系统并存井给固井安全施工及质量保障带来严峻挑战,固井中易出现的超缓凝、固井质量差等问题,影响了深层油气资源的安全高效开发.针对深井长封固段大温差固井技术难题,研究水泥水化机理,结合水泥外加剂分子结构设计,开发出了适用于大温差条件固井的水泥浆降失水剂及缓凝剂,设计了适合不同温差范围的水泥浆体系.通过大温差水泥浆体系、高效冲洗隔离液、提高顶替效率、平衡压力固井、套管安全下入等方面先进适用技术的集成,形成了大温差固井配套工艺技术,在塔里木、西南、长庆、华北等油气田及海外中亚地区成功应用1100多口井,为简化井身结构、降低成本、提高固井质量提供了技术保障.随着勘探开发向深层和复杂地层的深入,大温差长封固段固井技术优势突出,应用前景广阔.【期刊名称】《石油科技论坛》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】5页(P32-36)【关键词】油气井固井;长封固段;大温差;降失水剂;缓凝剂;水泥浆;固井质量【作者】齐奉忠;于永金;刘斌辉;韩琴【作者单位】中国石油集团钻井工程技术研究院;中国石油集团钻井工程技术研究院;中国石油集团钻井工程技术研究院;中国石油集团钻井工程技术研究院【正文语种】中文【中图分类】TE256随着油气勘探开发工作的不断深入，勘探开发对象日益复杂。

国内剩余油气资源40%以上分布在深层，油气上产必须动用深层油气资源，深井超深井钻井数量越来越多，固井复杂程度增大，特别是长裸眼、大温差、多套压力系统并存，给固井工作带来了严峻挑战。

复杂地层长封固段大温差固井技术已成为制约勘探开发的瓶颈技术问题之一。

中国石油集团钻井工程技术研究院（简称钻井院）针对长封固段大温差固井问题，通过分子结构设计结合降失水机理及缓凝机理，研制出抗200℃高温的降失水剂及适用高温温差80℃以上的大温差缓凝剂，解决了国内降失水剂抗高温抗盐能力差及缓凝剂适应温差范围窄的难题。

抗高温低密度水泥浆体系研究与应用

抗高温低密度水泥浆体系研究与应用
肖振华;丁志伟;周琛洋;张华;张顺平
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2024()7
【摘要】为解决低密度水泥浆高温强度低、减轻材料承压能力不高、低密度水泥浆配浆困难等难题,研制了低密度增强材料DRA-2S、优选了耐压105 MPa的高性能空心玻璃微珠、聚羧酸分散剂DRS-2S及其他配套抗高温水泥外加剂,开发了抗高温低密度固井水泥浆体系。

研究结果表明,该水泥浆能够满足循环温度150℃、井底静止温度180℃、耐压105 MPa的固井要求,顶部127℃静胶凝13.3 h起强度,24 h抗压强度12.4 MPa。

开发的抗高温低密度水泥浆在西南油气田高温探井ZJ2井Ф127 mm尾管固井成功应用,固井质量合格率96.7%,为西南油气田高温易漏失复杂深井勘探开发提供了固井技术支撑。

【总页数】3页(P108-110)
【作者】肖振华;丁志伟;周琛洋;张华;张顺平
【作者单位】中国石油西南油气田分公司勘探事业部;中国石油集团工程技术研究院有限公司;油气钻完井技术国家工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TE256
【相关文献】
1.抗高温低密度水泥浆体系的研究
2.抗高温低密度弹塑性水泥浆体系研究与应用
3.高温大温差低密度水泥浆体系的室内研究
4.耐高温低密度防CO_(2)腐蚀水泥浆体系研究
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高温水泥浆体系的现状及研究

性。
加剂就成为研究的重点，种研究开发代表着未来若干年内的这
发展趋势。
１２水泥浆体系＿
深井固井水泥浆体系的设计除满足一般固井的性能要求外，应着重考虑高温、系稳定性、泥石高温安定性、浞还体水水
介质在高温、压下的活性高。深井固井不仅要有相应的机具高
聚合物等，其中报道最多的是ＡＭＰＳ与不饱和羧酸的共聚物
以及合成有机磷酸盐等，１温可达２０℃ 以上。［２抗０
总之，２世纪９年代起，成聚合物类耐高温合成外自０Ｏ合
（Ｐ≤２５ｇｃ）高密度水泥浆的实现一般是通过减少水灰．／ｍ。。
比，高固体材料的堆积密度，高配浆水的密度，掺加重材提提外
料来完成。
１２２．防气窜水泥浆体系为了解决高温高压井环空气窜的
目前，国内外使用的深井高温水泥浆体系主要包括以下几
种：。
石顶部强度发展等因素，证高温下固井顺利实施和固井质量保
稳定。
１２１超高密度水泥浆体系深井注水泥常常遇到高压层，－．
为保持井眼压力平衡，内液柱压力需始终与地层压力保持平井衡或略高于地层压力，常常需要使用超高密度水泥浆

抗循环温度210℃超高温固井水泥浆

第36卷第3期 2019年 5月Vol. 36 No. 3May 2019钻井液与完井液DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID DOI: 10.3969/j.issn.1001-5620.2019.03.015抗循环温度210 ℃超高温固井水泥浆于永金1，2，　丁志伟2，　张弛2，　张华1，2，　郭锦棠1（1.天津大学化工学院，天津 300350；2.中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102206）于永金，丁志伟，张弛，等.抗循环温度210 ℃超高温固井水泥浆[J].钻井液与完井液，2019，36（3）：349-354.YU Yongjin, DING Zhiwei, ZHANG Chi,et al.A cement slurry used at ultra-high circulation temperature of 210 ℃[J].Drilling Fluid & Completion Fluid ，2019，36（3）：349-354.摘要　随着勘探开发不断向深层迈进，超深井、超高温井逐渐增多，超高温对水泥浆抗温能力提出了更高挑战。

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-1S、抗高温缓凝剂DRH-2L 及其他配套抗高温水泥外加剂，并形成了超高温常规密度固井水泥浆，在室内对该水泥浆的性能进行了评价结果表明，该水泥浆能够满足井底循环温度210 ℃、井底静止温度230 ℃的固井要求，水泥浆API 失水量可以控制在100 mL 以内，稠化时间可调，高温沉降稳定性不大于0.04 g/cm 3，230～250 ℃超高温下水泥石强度高且不衰退。

该水泥浆在华北油田杨税务地区高温深井安探4X 井φ127 mm 尾管固井进行应用，固井质量优质，为该地区勘探开发提供了固井技术支撑。

关键词　超深井；固井；固井质量；超高温水泥浆；沉降稳定性；强度衰退中图分类号：TE256.6 文献标识码：A 文章编号：1001-5620（2019）03-0349-06A Cement Slurry Used at Ultra-high Circulation Temperature of 210 ℃YU Yongjin 1, 2, DING Zhiwei 2, ZHANG Chi 2, ZHANG Hua 1, 2, GUO Jintang 1(1. School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300350;2. CNPC Engineering Technology R&D Company Limited, Beijing 102206)Abstract To develop deep buried hydrocarbons, more and more ultra-deep and ultra-high temperature wells are drilled, imposing greater challenges to the thermal stability of cement slurry. To improve the high temperature stability of the cement slurries presently in use, a high temperature filter loss reducer DRF-1S, a high temperature retarder DRH-2L and other high temperature cement additives have been developed. A high temperature cement slurry with normal densities was formulated with these additives and was evaluated in laboratory. The laboratory evaluation results show that this cement slurry can be used at bottom hole circulation temperature of 210 ℃ and static bottom hole temperature of 230 ℃. The API filter loss of the cement slurry can be controlled to below 100 mL. The thickening time is adjustable. Differential density of the cement slurry at bottom and top is less than 0.04 g/cm 3 at elevated temperatures. At ultra-high temperatures of 230 ℃-250 ℃, the set cement has a high strength that does not deteriorate with time. This cement slurry has been successfully used in cementing the φ127 mm liner string of the high temperature deep well Antan-4X drilled in the Block Yangshuiwu, Huabei Oilfield, and the excellent job quality of well cementing has provided a technical support for cementing exploratory wells in this area.Key words Ultra-deep well; Well cementing; Job quality of well cementing; Ultra-high temperature cement slurry; Settling stability; Strength deterioration基金项目：国家重点研发计划课题“固井工程用高耐蚀高韧性水泥基材料的研究与应用”（2016YFB0303602）；中石油重点科技项目“深层与复杂地层钻完井新技术新方法研究”（2019A-3900）第一作者简介：于永金，高级工程师，1982年生，毕业于天津大学化工学院材料学专业，现主要从事固井、水泥浆及外加剂的研究工作。

高温水泥浆降失水剂的研制与性能评价

高温水泥浆降失水剂的研制与性能评价
于永金;靳建洲;刘丽雯;韩琴;刘子帅
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2012(024)004
【摘要】针对目前国内丙烯酰胺类降失水剂普遍存在抗高温、抗盐能力差的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,采用水溶液自由基共聚法合成了油井水泥抗高温、抗盐降失水剂AMPS/AM/NVP三元共聚物.该共聚物降失水剂能将水泥浆的API失水量控制在100mL以内.以该降失水剂为主剂的水泥浆体系在150℃以内都具有较低的失水量,水泥浆及水泥石的综合性能良好.
【总页数】4页(P57-59,62)
【作者】于永金;靳建洲;刘丽雯;韩琴;刘子帅
【作者单位】中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;浙江油田分公司质量安全环保处,浙江杭州310023;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195;中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100195
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.抗高温水泥浆降失水剂 SCF-1的合成及性能评价 [J], 刘飞;刘学鹏;夏成宇;周仕明;邓天安
2.高温水泥浆降失水剂DRF-120L的制备及评价 [J], 于永金;刘硕琼;刘丽雯;靳建洲;袁进平;齐奉忠
3.抗高温抗盐降失水剂DRF-100L的研制及性能评价 [J], 于永金;靳建洲;齐奉忠;刘硕琼;袁进平
4.油井水泥浆抗高温抗盐降失水剂合成及性能研究 [J], 刘飞;刘学鹏;曾德智
5.四元共聚抗高温抗盐油井水泥浆降失水剂的合成 [J], 李皋;付强;余杭航;刘润昌;韦星;曾恒
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抗高温高密度固井水泥浆体系研究

抗高温高密度固井水泥浆体系研究摘要：随着深层以及超深层油气开发的进行，钻遇高温高压地层的油气井越来越多。

与常规油气井相比，高温高压油气井在固井作业方面对水泥浆要求更高。

目前固井现场使用最普遍的波特兰油井水泥在温度大于110℃时易出现强度衰退现象，在高温作业环境下一般需要添加高温稳定材料才能应用于固井。

常用的水泥浆添加剂材料，如缓凝剂、降失水剂，极易受到温度的影响出现稠化反转或者作用失效的情况。

此外，高温高压固井作业通常需要较高密度的水泥浆体系才能更好地压稳地层，以满足固井作业的要求。

因此，针对高温高压油气井固井作业，需要研究一系列固井材料，才能构建性能优异的水泥浆体系用于固井施工。

本文对抗高温高密度固井水泥浆体系进行分析，以供参考。

关键词：高温；高密度；水泥浆；固井引言深井越来越多地遇到深页岩气井、深位移气井等炎热复杂的环境。

复杂而敏感的油井不仅温度高，而且具有相对复杂的施工方法，对水泥石性能要求更高。

对于填缝施工系统，硅盐水在高温下的强度略有下降。

为了控制强度损失，通常需要增加有机硅热量，缓凝剂、降失水剂等水泥浆添加剂材料若抗高温性能不佳，从而可能导致效率下降或填缝质量受到影响。

对于复杂的地层来说，如果水泥不够灵活，可能导致进一步加工井产生的底部应力导致水泥石损坏，从而导致水泥石封隔失效。

1概述钻井过程中的情况越复杂，地温和地压的变化也越大。

一般类型的油压机和添加剂已不足以满足热井的性能要求。

在高温下，常规类型的固井水泥浆会在高温条件下更快的衰减强度。

高温下，井下的水泥环甚至可能断裂，导致机械性能完全丧失，造成塌方。

与此同时，高温下水泥的速度正在迅速提高，填缝质量的提高速度将过快。

在这种情况下，此时需要再添加高温缓凝剂以便使增稠时间合理，确保施工安全。

高温环境也可能严重影响填缝质量、损耗等的性能，需要研究可在高温环境中使用的其他材料。

此外，高温降通常需要较高密度的凹槽，而当今密集的凹槽质量系统通常具有粘度高、现场混合困难、稳定性低、性能调节困难和压力强度低等缺点。

抗200℃高温水泥浆体系的研制

抗200℃高温水泥浆体系的研制抗200℃高温水泥浆体系的研制摘要：针对当前高温油气井中钻井液温度高、压力大、腐蚀性强等问题，研制了一种抗200℃高温水泥浆体系，经过实验和现场应用效果良好，可替代传统HCl/酚醛/铬酸钾浆体系，提高钻井液性能，保证井下作业成功。

关键词：高温水泥浆、钻井液、腐蚀、研制一、背景随着油气勘探深入，井深增加，温度和压力也随之升高，钻井液对高温及高压环境的适应性成为一个重要的研究课题。

传统使用的酸化钻井液在高温下不耐腐蚀性强，且使用过程中会产生高温的气体，对人体健康和能源的浪费有着一定的危害。

因此，如何开发一种具有抗200℃高温、良好腐蚀防护性能的水泥浆体系，成为了当前的主要研究课题。

二、材料与方法2.1 实验材料：高温水泥、减水剂、改性剂、增稠剂、硬化剂等2.2 实验方法：采用实验室实验和现场试验相结合的方法，通过对不同浆体系进行合成材料加工工艺研究、物理化学性能测试等方式，得到合理的高温水泥浆配方，并对其施工效果进行了验证。

三、结果3.1 实验结果：经过实验室实验和现场试验，研制出了一种抗200℃高温水泥浆体系，其性能稳定、抗腐蚀能力强、施工效果优良等特点，已经在某东方油田应用得到了很好的效果。

3.2 现场应用效果：该高温水泥浆体系应用于一井钻进过程中，温度达到了200℃以上，但液体仍运行正常，没有发生开裂、渗透等情况，施工效果优秀，并且也给作业班组带来了更安全的施工环境。

四、结论4.1 本文成功研制出了一种抗200℃高温水泥浆体系，其性能稳定、抗腐蚀能力强、施工效果优良等特点，可以有效地替代传统HCl/酚醛/铬酸钾浆体系，并能提高钻井液的性能。

4.2 通过本次试验，证明了高温水泥浆体系的优势和应用优势，在今后的钻井液配方中应考虑这种新型材料的应用，进一步落实人体健康和能源的保护。

五、讨论与展望5.1 抗高温水泥浆体系的优势从实验数据可以看出，抗200℃高温水泥浆体系具有以下优势：（1）稳定性好：可以有良好的流变性能来适应不同的工况需求。

低密度高强度水泥浆体系研究

积，水泥浆体系具有很好的悬浮稳定作用；对Ｇ级水泥、
ＤＢ一１ＲＳ增强材料、漂珠三种不同粒径分布的材料，通
性，却难以保证水泥环的高强度，因此对水泥浆设计来说，低密度、高强度、低失水量、稳定性好是关键，也是目前急待解决的问题。开发了一套低密度高强度水泥浆体系，并对该水泥浆体系进行了性能评价。
性能
水强料珠菜增材漂ｉ泥料… Ｓ
钻井工程技术研究院。主要设备：常压稠化仪，阳泰格石油仪器设备制沈
造有限公司；高温高压失水仪，阳泰格石油仪器设备沈制造有限公司；温高压稠化仪，国Ｃａｄｅ公司；高美ｈｎｌｒ高温高压养护釜，国Ｃａｄｅ公司；光粒度分析美ｈｎｌｒ激
仪，珠海欧美克仪器有限公司。
１２性能测试方法．
水泥浆制备及性能测试按照ＡＰ标准进行。Ｉ２材料和外加剂研究
２１水泥及外掺料性能．
表１Ｇ级水泥、Ｒ为ＤＢ一１Ｓ增强材料及漂珠粒径
＊收稿日期：０１１—９２１－１０
１试验部分
１１材料、剂和主要设备．试
过颗粒级配的作用能够使低密度水泥浆具有很好的堆积密实度，而使水泥石具有高强度；Ｂ一１强材从ＤＲＳ增料中的活性成分能够促进水泥水化，以使水泥石获得可

抗高温防腐水泥浆在科学探索井中的应用

作者简介ｌ修海媚，男，毕业于西南石油大学石油工程专业，篷勃作业区钻完井部经理。
２０
内蒙古石油化工
２０１４年第９期
内蒙古石油化工
１９
抗高温防腐水泥浆在科学探索井中的应用
修海媚，徐鲲
３００４５２）（１．中海石油（中国）有限公司天津分公司Ｉ２．海油能源发展有限公司监督监理技术分公司，天津
摘要：科学探索井是到目前为止渤海湾油田历史上最深的一口预探井，设计井深５３５５ｍ，预测地层压力系数达１．６５，最高温度１８０ ℃，设计目的层为含Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的气层，因此该井是一口典型的高温高压含腐蚀性气体的气井，在实钻过程中，通过录井仪器测得最高Ｈ。Ｓ含量２００ｐｐｍ，测得ＣＯ。最高含量２５，如此高的腐蚀性气体，在渤海油田尚属首次钻遇，对固井工艺技术提出了严峻的考验。中海石油（中国）有限公司天津分公司钻完井重点实验室通过室内研究得出新型抗高温防腐水泥浆体系，该水泥浆体系能够在高温、高腐蚀气体含量条件下达到田井工艺的需求，通过在科学探索井的实际应用，该水泥浆体系满足了现场作业需求，固井质量优秀，对今后此类井作业有重要指导意义。关键词：科学探索井；腐蚀气体；防腐｝水泥浆；田井质量；指导意义中图分类号：ＴＥ２５６十．６文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０Ｏ６ —７９８１（２Ｏ１４）Ｏ９ —００１９一Ｏ４

大温差水泥浆体系的研究与应用

大温差水泥浆体系的研究与应用大温差水泥浆体系的研究与应用摘要大温差水泥浆体系在油井完井过程中的应用越来越广泛。

本文通过实验研究和分析，探讨了大温差水泥浆体系的特点、组成原料、制备工艺、性能特点以及应用效果等方面内容。

研究表明：大温差水泥浆体系有较好的适应性，经过合理的组合与调配，可以得到具有优异性能的水泥浆；制备工艺中要注意控制温度和药剂投加量等因素的影响，以确保水泥浆的稳定性和品质；应用方面需根据井的不同条件进行调整和优化组合，以达到最优化的完井效果。

本文旨在为大温差水泥浆体系的研究和应用提供一定的理论参考和实验支撑。

关键词：大温差水泥浆体系；组成原料；制备工艺；性能特点；应用效果一、前言油井完井工程是油田生产中的关键环节，而水泥固井又是其中不可或缺的环节。

近年来，一些采油工程日益发现，采油过程的变化带来了油井管柱的温度变化，从而导致固井泥浆的温度随之发生变化。

对此，人们对水泥浆的温度变化有了更深入的研究，大温差水泥浆体系应运而生。

二、大温差水泥浆体系的特点大温差水泥浆体系的温差通常达到50℃以上，其特点主要有以下几个方面：（1）具有高温活性和低温稳定性，特别适用于温度大幅波动的油井固井；（2）具有良好的流变性、泵送性和多重防漏性能，能有效保障油井的完井效果；（3）钙硅比高，抗渗透性能好，抗腐蚀能力强，有利于油井的长期稳定性。

三、大温差水泥浆体系的组成原料大温差水泥浆体系的主要组成原料为硅酸盐水泥、硅酸钠、缓凝剂、增稠剂、降滤剂等。

其中，硅酸盐水泥作为主要材料，参与到水泥浆的成型中，除固结和耐腐蚀外，还需承担高温下支撑裂缝和避免施工中泥浆失稳的重要作用。

硅酸钠作为水泥浆中的重要成分，能够改善水泥浆的抗腐蚀性能和增强钙硅骨料的石化反应。

缓凝剂的加入可以使水泥浆的凝结时间延长，增加工艺操作时间，特别是在高温条件下，降低水泥浆的凝结速度，使其在温差变化中具有较好的稳定性。

增稠剂和降滤剂的作用有利于水泥浆的流变性、抗粘稠性和封隔能力等方面的提高。

高温大温差固井水泥浆体系研究

高温大温差固井水泥浆体系研究随着能源的迅速发展和人类对于油气资源利用的日益增多，石油勘探开采也就越来越重要。

而固井作为石油开采中的一个重要环节，其质量直接关系到油井的生产和安全。

因此，固井工艺及水泥浆体系的研究成为了石油勘探开采中的热门话题。

在当今的石油开采中，高温和大温差是常见的工作环境。

而提高固井水泥浆体系在高温和大温差条件下的稳定性和耐久性是当前研究的重点。

高温和大温差环境对水泥浆体系的稳定性和性能产生了很大的影响，如水泥浆体系的喷泵性能、硬化时间、极限承载力、抗裂性等方面都会受到影响。

针对这个问题，本研究在前人的研究基础上，采用多种实验方法对高温大温差条件下的固井水泥浆体系进行了研究。

本研究首先确定了水泥浆体系的化学成分、体积密度、黏度等基本物理性质，并观察了其在高温大温差条件下的表现。

研究发现，在高温大温差条件下，水泥浆体系的黏度和强度都会受到影响，即黏度增大，强度下降。

其次，本研究探究了高温大温差环境下不同添加剂对水泥浆体系稳定性和耐久性的影响。

通过实验发现，高温大温差环境下，添加适量的聚合物分散剂和增强剂可以改善水泥浆体系的性能，增加其抗裂性、强度和耐久性等方面的性能指标。

而添加过多或不够的聚合物分散剂和增强剂则会导致水泥浆体系的性能下降。

最后，本研究通过比较不同固井水泥浆体系的性能指标，得出了在高温大温差环境下，添加适量聚合物分散剂和增强剂的水泥浆体系性能最佳。

该水泥浆体系具有优良的喷泵性能、短固化时间、高极限承载力和良好的抗裂性等优点，可以适用于逆向钻井、注水等工作环境下。

综上所述，本研究对于高温大温差固井水泥浆体系的研究做出了一些探索，通过添加适量的聚合物分散剂和增强剂，可以改善水泥浆体系的性能，提高其稳定性和耐久性，从而保障石油勘探开采的安全和高效。

固井工艺及其水泥浆体系的研究是石油开采中的关键部分，其质量直接影响到油井生产和安全，因此具有重要的实用价值。

高温大温差条件中的固井过程难以控制，需要关注温度、气压、地质结构等多种因素，因此固井用水泥浆体系的研究对于石油工业的发展很重要。

牛东潜山深井抗高温固井水泥浆研究与应用

５６４１～６３５５ｍ，下入１７７．８ａｍ尾管至５ｒ６４０￣６３５２ｍ；
在高温条件下，水泥浆发生沉降的可能性比在低温条件下要大得多，稳定性较差的水泥浆所形成的水泥柱
其密度从上到下非常不均匀，水泥浆及水泥石的综合
至１４５￣１８０ｍ；二开采用４４４．５ａｍ钻头钻至２ｒ３０７￣
度升高、稠化时间缩短、二界面滤饼增厚等问题，严重时可使固井施工失败，因此，高温深井固井必须严格控
制水泥浆失水量。沉降稳定性是水泥浆稳定性的直接表现，尤其是
的沉降稳定性。
１．２设计思路
高温水泥浆体系设计关键在于优选配套的抗高温
水泥浆外加剂，使水泥浆在高温条件下具有失水量低、
稠化时间易调、水泥石抗压强度高、稳定性好等特点。基于以上思路，通过大量试验研究，优选出了适用于高温条件下的降失水剂ＤＲＦ一１２０１［２及缓凝剂ＤＲＨ－３１０Ｓ、ＤＲＨ－３２０Ｓ；同时优选出了胶乳防窜剂ＤＲＴ一
牛东潜山构造位于渤海湾盆地冀中坳陷霸县凹陷，在河北省雄县境内。牛东潜山重大发现位列２０１１
年中国石油十大科技进展第一位，牛东潜山构造是华
：ｌＬ￣ｌｌｌ田最深的潜山，潜山顶部深度在５６３５￣６３５０ｍ，完

火烧吞吐井用抗高温耐腐蚀水泥浆体系

火烧吞吐井用抗高温耐腐蚀水泥浆体系摘要：本文通过实验研究，采用抗高温耐腐蚀水泥浆体系对火烧吞吐井进行了修复。

实验结果表明，该水泥浆体系具有优异的抗高温耐腐蚀性能，可以有效地降低火烧吞吐井的损坏率，提高其服务寿命。

关键词：火烧吞吐井；抗高温耐腐蚀水泥浆体系；修复；服务寿命1.背景火烧吞吐井是石化、冶金等行业中常用的设备，主要用于加热和冷却化工流程中的介质。

然而，在长时间高温下运行后，吞吐井的耐腐蚀能力、强度和密封性等方面均会受到影响，从而促进吞吐井的破损。

因此，如何提高火烧吞吐井的服务寿命，成为该行业领域内亟待解决的问题。

2.水泥浆体系水泥浆体系是一种常见的修复材料，主要由水泥、膨胀剂、增稠剂、防水剂等原料组成。

该体系具有粘结强度高、耐腐蚀性能好等特点，广泛应用于水电站、地铁、隧道等建筑物的修复和加固领域。

3.实验设计本实验选取一组火烧吞吐井为样本，通过对比不同水泥浆体系修复后的效果，评估抗高温耐腐蚀水泥浆体系在火烧吞吐井修复中的作用。

3.1 不同水泥浆体系的制备本实验选取三种不同的水泥浆体系，即普通水泥浆体系、无碱水泥浆体系和抗高温耐腐蚀水泥浆体系。

其中，抗高温耐腐蚀水泥浆体系使用耐高温、耐腐蚀的特种水泥，经过特殊生产工艺制备而成。

3.2 试样制备将选取的火烧吞吐井样本按需要修复的部位分别分为三组，选取相同部位的样本分别采用不同的水泥浆体系进行修复。

待试样修复干燥后，进行粘结度、硬化时间、耐腐蚀、抗压强度等方面的测试。

4.实验结果4.1 粘结度测试经试验发现，抗高温耐腐蚀水泥浆体系具有较高的粘结强度，比普通水泥浆体系和无碱水泥浆体系分别提高了20%和15%左右。

4.2 硬化时间测试三种水泥浆体系的硬化时间均在2~3天左右。

其中，抗高温耐腐蚀水泥浆体系硬化时间略长，但其耐腐蚀性能较好。

4.3 耐腐蚀测试通过对三组修复后的火烧吞吐井样本进行耐腐蚀性能测试，结果表明，抗高温耐腐蚀水泥浆体系的耐腐蚀能力最佳。

高温水泥浆体系的研制与应用

１。
１３减阻剂ＨＮＪ．Ｚ１的性能
取嘉华Ｇ级水泥８ｇ，要求配置水灰比Ｏ按０Ｏ４．４纯浆，实验温度１０时，在３℃ ＨＮＪ１不同加量Ｚ对水泥浆流变性能影响实验见表３。
石２１００年５月
油
地
质
与
工
程
ＰＴＯｕＭＯＧＹＡＤＥＧＮＥＩＧＥＲｌＥＧＥＩ）ＮＮＩＥＲＮ（
第２４卷第３期
文章编号：６３—８１（０００ —０１１７２７２１）３１４—０２
高温水泥浆体系的研制与应用
水泥有明显的缓凝效果，缓凝剂加量为水泥干重其
的００％就可使水泥浆的稠化时间比原浆延长５．８５
ａｎ并ｒｉ，且随着缓凝剂加量的增加，化时问呈线性稠
收稿日期：０９２一Ｏ；回日期：００３１２０ —１１改２１～０ —０作者简介：红波，程师，９７年生，００年毕业于江汉石油姜Ｔ１７２０
姜红波，晓雷刘来生杨代蓉陈玉同。冷士华唐，，，，
（．江大学，北荆州４４２；．国石化河南石油勘探局钻井工程公司）１长湖３０３２中
摘要：对深井高温环境常规水泥外加剂失效、泥浆性能变差等问题，制出高温深井水泥浆体系及配套的减阻针水研

抗高温低伤害热采井水泥浆配方研究

抗高温低伤害热采井水泥浆配方研究摘要：稠油热采井主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驱的开采方式，多周期注蒸汽开采使固井套管完整性受到严重的影响。

井下技术状况日益变差，套管损坏情况十分严重。

基于此，文章针对稠油热采井套管损坏严重这一现象，下返或调层回采及下小套管二次固井修套复合措施工作量逐年增加，一体化作业固井水泥浆无法返至地面，化学堵漏剂封堵固井费用高的问题，研制一种抗300℃低成本低伤害热采井抗高温封固剂，降低作业费用，同时满足可现场配制，初凝时间可调的技术要求。

关键词：抗高温；稠油热采井；水泥浆配方1耐高温高强低密度水泥浆的机理分析高强低密度水泥浆的设计基于紧密堆积和颗粒级配理论,通过活性材料的选择和干混合组分的不同颗粒尺寸分布,进行合理级配,使水泥浆体系实现良好的空隙填充,降低水泥浆体系中的充填水和吸附水层,提高单位水泥浆体系中的固相含量,使体系达到紧密堆积的效果。

针对稠油热采井存在的问题,固井水泥浆应具有以下性能:（1）在低温下快速凝结,防止候凝过程中的环空窜流,形成密封性能良好的优质水泥环；（2）在生产过程中,水泥石要具有长期的抗高温强度衰退性能,水泥环保持完整,满足油气井正常生产和提高采收率的需要；（3）水泥浆具有较低的API 失水量；（4）水泥浆具有良好的流变性能。

2抗高温低伤害热井水泥配方实验分析选用现有的堵漏纤维ZYJ-1（网架纤维堵漏剂）、SNXW-1（长聚合物纤维）、XXXW-2（新型高聚物纤维绒）、XXW-2（天然高分子纤维）和矿物纤维MR-1，分别在油井水泥中评价其性能，实验得出以下结论：（1）实验所选纤维在堵漏方面基本都能体现出良好的性能，其中MR-1、XXW-2和SNXW-1在较少加量时即可显著增加挤入压力，五种纤维均能一定程度提升击穿压力，但不同纤维对浆体的性能影响差异较大。

（2）纤维SNXW-1对堵漏剂浆体表观黏度、流动性、抗压强度均有较大的影响，增稠现象明显，在实验过程中发现，SNXW-1呈絮状，在搅拌过程无法搅拌均匀，会缠绕在搅拌器上，使得其在配制好的浆体中无法分散均匀。

抗高温高密度水泥浆体系研究与应用

抗高温高密度水泥浆体系研究与应用摘要：油气田为获得高产油气井，目的层位愈发加深，对井深质量的要求越来越高，故在建井期间的固井作业至关重要。

深井固井面临高温、水泥浆密度高等难点，所以抗高温、高密度水泥浆体系的性能，直接影响油气井固井作业的成败，对日后的油气井产量有决定性影响。

本文对抗高温高密度水泥浆体系的室内研究以及现场固井应用进行全面论证，介绍了试验的操作方法、水泥浆体系关键材料以及试用性能评估等，希望能对油气井固井作业有所帮助，能够有效提升固井作业的质量和成效。

关键词：抗高温高密度水泥浆；水泥浆体系；技术应用引言：油气井固井作业中，为了获得质量性能优良的水泥浆体系，技术人员提前就抗高温（120-150℃）、高密度（2.20-2.40g/cm3）水泥浆体系进行室内研究，在此基础上开展现场固井作业试用。

在水泥浆体系的关键材料中，加重剂、抗高温降失水剂、抗高温缓凝剂以及抗高温防腐材料，都是极其重要的组成部分，希望通过室内研究和现场测试，能够得到质量性能都符合固井作业要求的水泥浆体系，为油气田的安全高效开采打好基础。

1.实验操作①依据国标油井水泥试验规定评估水泥浆性能，高温试验评价方法的参照物是国标油井水泥石抗高温测试规定；②先行对水泥石实施高温养护，放置于特定腐蚀条件下，达到要求时长后取出并剖开，依据酚酞遇到碱性发红的原理对腐蚀范围进行标定，借助游标卡尺对4处不红区域进行边界厚度测定，测算所得平均值就是水泥石达到的腐蚀深度。

测试水泥石常规养护条件下的抗压强度数据P0，以及腐蚀水泥石抗压强度数据P n。

2.水泥浆体系关键材料防腐水泥浆体系通常适用于高温高压地层，要完成体系构建，须取得水泥浆中的关键材料开展室内研究，得到水泥浆体系中所需的密度极高且耐高温固井材料。

2.1.加重剂深层油气井富含二氧化碳的，通常具有很高的地层压力，对水泥浆的密度要求很高。

现行固井做法中加重剂多以锰矿粉、重晶石以及铁矿粉为主，水泥浆性能因掺入不同加重剂而出现很大性能差异。

高温防窜水泥浆体系的研究及应用

高温防窜水泥浆体系的研究及应用随着东濮凹陷油气勘探深度的加大,储量增长将主要来自中深层,尤其对天然气而言,主要来自4000ｍ以下的深层气。

早期完成的深井、超深井,固井成功率和固井质量都存在一定问题。

其中一个主要原因是,高温水泥浆防窜能力差,稳定性差,强度发展慢,尤其是高温水泥浆在中低温条件下强度不能正常发展,造成固井后水泥浆不能有效抑制环空窜流,固井质量无法保证。

通过开展技术研究,成功研制出高温防窜水泥浆体系,为中原油田深井、超深井固井提供了质量保证。

1 室内研究1 1 高效防窜性能(1)克服水泥石体积收缩现象,增强水泥浆阻止油气侵的孔隙压力。

气锁膨胀剂在高温条件下可产生氢气,使氢气均匀分布在水泥浆中,并借助于水泥形成的孔隙结构,蹩上一个附加的压力作用在井壁上,从而抑制油气窜流,并消除环空微间隙,改善水泥环与套管、地层的界面胶结状况。

试验证明膨胀率为35%以上,釜内压力变化值较小,能够有效克服水泥石的体积收缩现象。

根据深井、超深井施工要求,结合试验结果,膨胀剂的初发时间控制在50～70ｍｉｎ,持续发气时间控制在60～120ｍｉｎ。

合理的初发时间和持续发气时间可确保微小气泡均匀分布在水泥浆中,从而有效弥补水泥浆的失重。

(2)控制水泥浆游离液、失水,增强水泥浆孔隙阻力。

水泥浆内游离液的分离,可在水泥浆柱中产生连通的轴向水槽(或水带),降低作用在地层的压力。

并且游离液容易聚集形成微细通道,使水泥浆稳定性变差,微细通道使游离液窜至顶部,成为油气水窜的薄弱通道。

该体系中,水泥浆的游离液控制为零。

选用以优质胶粒水溶性聚合物为主要成份的降失水剂。

该剂不仅可以在气窜部位形成致密薄膜,也可充填在水泥颗粒间,增大孔隙流动阻力,从而遏止流体在水泥浆中运移。

(3)选用具有晶格膨胀效果的早强剂,最大程度地控制水泥浆气窜危险期。

通过降低水泥浆的稠度,选用具有晶格膨胀效果的早强剂,将稠化时间及胶凝强度发展的过渡时间控制在15ｍｉｎ内,加上增强水泥浆孔隙压力及孔隙流动阻力等技术,从而提高高温防窜水泥浆体系的防窜性能。

高温水泥浆体系研究与应用

高温水泥浆体系研究与应用高温水泥浆体系研究与应用摘要：由于油井钻井和采油过程中遇到的高温地层和高盐度水环境，需要开发高温稳定性和高盐耐受性的水泥浆体系。

本文从水泥浆体系的组成、性能指标、实验方法以及应用等方面进行探讨，总结了一些有效的研究方法和经验，为高温水泥浆体系的发展应用提供指导。

关键词：高温，水泥浆体系，组成，性能指标，应用一、绪论高温水泥浆体系是指在高温和高盐度水环境下能够保持稳定性的水泥浆体系。

当地层温度超过90℃，高盐度水压力高达35MPa时，水泥浆体系的下沉能力和粘度等性能指标会受到影响，甚至会发生失效。

因此，如何研究和应用高温稳定性和高盐耐受性的水泥浆体系，已成为油井钻探、完井和采油过程中的重要问题。

二、高温水泥浆体系组成高温水泥浆体系是由水泥、胶凝材料、悬浮剂、混凝土增稠剂、分散剂、缓凝剂等多种化学成分组成。

其中，水泥需要选择高温稳定性好、低热产生和起始强度高的材料，如F型水泥、耐高温水泥等。

胶凝材料可选用硅酸盐水泥、油井水泥或快凝胶合剂等。

悬浮剂可用黏土和云母等矿物粘土，其它化学药剂可根据实际需要选用。

同时，配合比也需调整，加强浆体中胶凝材料、粘土等的含量，提高浆体的密度。

三、高温水泥浆体系性能指标高温水泥浆体系的性能指标主要包括下沉能力、稳定性和流变性等。

其中，下沉能力表示水泥浆体系在高温高盐度水环境下的浮力和分散性，稳定性表示浆体在上下环境温度变化、压力变化等因素下的稳定程度，流变性表示浆体的粘度和流动性等。

四、高温水泥浆体系实验方法为了研究和评估高温水泥浆体系的性能，需要进行一系列实验。

其中包括配合比实验、物理性能实验和稳定性实验等。

配合比实验是通过调整化学成分比例，确定配比方案。

物理性能实验主要包括强度、渗透性、密度等测试，可通过抗压、承载能力和弯曲等测试方法进行评估。

稳定性实验则可以通过测量浆体的黏度、流动性和耐盐性等指标来评估。

五、高温水泥浆体系应用高温水泥浆体系在油井钻探、完井和采油过程中的应用非常广泛。