低密度高强度水泥浆体系研究

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浅析低密度水泥浆体系的研究与应用

浅析低密度水泥浆体系的研究与应用
一 —

4 O 3 1 。 2 ∞

1O 3 1 2 3 3 1 2 1
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1 4 3
常压 )
原材 料进 行 了适 当的 调 整 , 核 心 技 术 其 是选 择具 有合 理 颗粒 级 配 的较 低密 度 的 活性 胶 凝 材料 P W-3 增强 水泥 石的抗 Z 来
10 2 10 2 10 2 30 1 30 1 30 1 1 2 1 2 1 2


1 2 6 0 8
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1 2
1 8 9
11 9
2 3 6 1 1 9 16 5
1 9 5
压 强 度 , 时 优 选 了分 散 剂 、 失 水 剂 同 降 缓 凝 剂 ( 据 井深 而定 ) 水 泥 外加剂 , 根 等
4 3 10 ∞ 2 1
4 3 ¨O ∞ 2 4 0 3 1O O 2 1 4 32 ∞ 10 1
15 3 1 2 1 6 3 2
间 , 现 紧 密 堆 积 和 颗 粒 级 配 . 而 达 到 实 从
提高 低密 度水泥 强度 的 目的。
强度


3 水 B F ×

9 ℃ 5 稠 化 时 间 O O一
MP a
具有低 密 高 强特 点 的低 密度水 泥 浆 体 系是 根 据 紧密堆 积 和颗 粒 级 配理 论 研
7 8 8
14 8 2O 5 24 4
1 8 7 2 6 0 2 0 1
7 6 6 7 2
布 的充 填性 好 、 比表面 相对 较低 表 面光

低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价

低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价

低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价I. 绪论简述低密度水泥浆体系的研究背景和意义,阐述本文的研究目的和意义。

II. 低密度水泥浆体系的制备方法介绍低密度水泥浆体系的主要组成和成分配比,详细描述低密度水泥浆体系的制备步骤,包括原材料的配制、混合和搅拌等过程。

III. 室内性能评价方法介绍低密度水泥浆体系室内性能评价的依据,详细列举低密度水泥浆体系应力应变性能、抗压强度、低温性能、渗透系数、吸水量等多个方面的测试方法。

IV. 实验结果与讨论给出低密度水泥浆体系制备后的实验结果,对比测试不同成分比例的低密度水泥浆的物理性能和力学性能,分析各项性能参数之间的关系,探讨低密度水泥浆体系的组成和制备工艺对其性能的影响。

V. 结论与展望总结低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价研究,强调其在建筑和油田工程领域的应用前景,展望未来低密度水泥浆体系研究的发展方向和重点。

第一章:绪论低密度水泥浆体系是一种新型的建筑材料,其研究和应用具有重要的科学意义和实际价值。

本章旨在阐述低密度水泥浆体系的研究背景和意义,以及本文的研究目的和意义。

1.1 研究背景和意义传统水泥材料因其高密度和高强度而广泛应用于建筑领域,但其制备和使用过程中会对环境造成一定的污染,同时也存在原材料成本高、施工周期长等问题。

针对这些问题,人们开始研究低密度水泥浆体系。

低密度水泥浆体系具有良好的物理和力学性能,重量轻、使用周期短、环保等优点,逐渐开始应用于建筑和油田工程领域。

在石油开采过程中,液态低密度水泥浆作为控制井壁稳定性的主流材料,有效地减少了井壁漏失等问题。

在建筑领域中,低密度水泥浆可以用作填充材料、隔热材料、抗震材料等,提高了建筑结构的安全性和舒适度。

因此,低密度水泥浆体系的研究和应用具有重要的现实意义和科学意义,对于推动建筑材料科学的发展、改善人们的生活质量和保护环境都具有极其重要的价值和意义。

1.2 研究目的和意义本文旨在探究低密度水泥浆体系的制备方法和室内性能评价方法,并深入研究各项性能参数之间的关系。

1.25~1.30gcm^3低密高强水泥浆体系研究与应用

1.25~1.30gcm^3低密高强水泥浆体系研究与应用

1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系研究与应用李德伟*(中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆固井公司,陕西西安710000)摘要:2019年,油田公司为了保护油层,保护套管的要求,调整了油、气井产建方案,油气井实行全封固,同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。

低密度水泥石24h抗压强度达到7.0MPa 以上。

因此,为了解决承压能力低区块难以实施一次上返固井工艺的技术难题,研制出了一种复合减轻剂以及形成了三种低密高强水泥浆体系,使用密度范围为1.25~1.30g/cm3,适用温度范围广泛,具有水泥浆稳定性好、抗压强度高、渗透率低、防气窜能力强、失水量易控制等特点,提高低密度段固井质量,满足甲方产建方案要求。

混灰流程方便,现场施工工艺简单,取得了很好的经济效益。

关键词:1.25~1.30g/cm3;低密高强;水泥浆体系;复合减轻材料;现场应用中图分类号:TE24文献标识码:B文章编号:1004-5716(2021)03-0101-04随着长庆油田对低压低渗透油气藏的进一步勘探和开发,深井和长封固段井的数量也逐年增多,低压易漏井和深井长封固井的固井难点也日趋突显出来。

为避免长封井和易漏井固井施工中出现漏失,并保证固井质量,对固井水泥浆的各项性能提出了更高的要求,特别是在2019年,为了适应新环保法的要求,长庆油田调整了油、气井产建方案,油气井实行全封固,同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。

不仅要进一步降低水泥浆密度,还要保证水泥浆在大温差下的各项性能,最大程度地满足油田勘探开发的要求。

1长庆油田低密度水泥浆应用现状目前,长庆油田应用的低密度水泥浆密度范围在1.35~1.65g/cm3之间,难以满足地层承压能力特低的区块的固井要求和固井质量要求。

但该水泥浆密度和低温条件下的抗压强度,还不完全满足长封段固井要求。

1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系的研究的完成将有利于保证长庆油田深井和长封固井的固井施工及提高固井质量,改善下部漏失层承压能力;同时随着水泥浆密度的进一步降低,也减少了液柱压力与地层压力的过平衡的程度,尽可能避免了油气层带来的损害;为长庆油田后续开发的需求提供了有利的技术支撑,对固井技术的发展起到积极的推动作用。

低密度高强度水泥浆体系分析

低密度高强度水泥浆体系分析

T(℃ )
6 0
流动度 ( c m)
2 0
F L AP I
4 2
游离液 ( mL)

t 稠化 ( ai r n)
l 8 2
P 2 4 h ( MP a )
1 0. 8
降 水剂 、D R B — I S 增 强 材 料 、漂 珠 、G级 油井水 泥等 ,使用 的设备 有 :激 光粒度 分 析仪 、 高温高 压养护 釜 、 高 温高压 稠化仪 、 高温高 压失水 仪 、常压稠化 仪等 。 制 备 水 泥 浆 及 测试 其 性 能 均 严 格 按 照A P I 标准 实施 。 二 、材料 与外 加剂 的分析 材 料 与 外 加 剂 分 析 主要 包 括 水 泥 与 外掺料性能、 外加剂选择研究量方面内容 , 接 下来 进行逐 一分 析研究 。 l 水 泥与 外掺料 性能 分析 D R B — I S由很多 种类 具 有活 性 的超 细 材 料 组 成 ,其粒 径较 G级 水 泥 小 ,所 以 比 表 面积 相 对 较 大 ,在 水 泥 浆 液 体 系 中 能 够发 挥 较 好 的悬 浮 稳 定 作 用 ;漂 珠 、 D R B — I s 增 强 材 料 、G级 水 泥 虽 然具 有 不 同 的粒 径 ,可 增强低 密度 水泥浆 堆积 密实 度 ,提 高水 泥石 强 度 ;D R B — I S增强 材 料


试验 内容
配方
1 #
表1 低 密度高强度水泥浆综合性能对比
密度 ( cm 3 )
1 . 2
1 试 验材 料及设 备介 绍 为对 低 密 度 高 强 度水 泥 体 系 进 行研 究 ,本 文 进行 的试 验 所需 材料 包 括 D R S — I s分 散 剂 、D R A — I S 早 强 剂 、D R F 一 3 0 0 S

低密度高强度水泥浆体系研究与应用

低密度高强度水泥浆体系研究与应用

低密度高强度水泥浆体系研究与应用首先,低密度高强度水泥浆体系的研究是多学科交叉的工作。

在研究过程中,需要从水泥化学、流变学、材料学等多个学科角度进行分析。

通过深入研究各种水泥材料的化学反应、流变性质以及形成高强度水泥浆的机理,可以找到制备低密度高强度水泥浆的有效方法。

其次,在低密度高强度水泥浆体系的应用方面,主要包括石油钻井和水泥固井。

在石油钻井中,低密度高强度水泥浆可以用于井口衬套、井眼质量改进等方面,提高整体钻井效率。

在水泥固井中,低密度高强度水泥浆可以用于井下充填、固井补偿等方面,增强固井效果,减少固井质量问题的发生。

另外,低密度高强度水泥浆体系还可以应用于其他领域,如建筑工程中的轻质混凝土制备。

通过将低密度高强度水泥浆与适当的骨料混合,可以制备出轻质混凝土,具有重量轻、强度高、耐久性好的优点,在建筑物的结构设计和施工中具有重要的作用。

在低密度高强度水泥浆体系的研究和应用中,还存在一些问题需要解决。

首先,需要深入研究低密度高强度水泥浆的制备工艺和配方设计,以提高低密度高强度水泥浆的性能和适应性。

其次,需要研究低密度高强度水泥浆在特殊环境下的稳定性和流变性能,以保证其在实际应用中的可靠性和稳定性。

最后,还需要进一步探索低密度高强度水泥浆的应用领域,拓宽其在其他领域的应用前景。

总的来说,低密度高强度水泥浆体系是一种具有重要研究和应用价值的新型水泥浆体系。

通过深入研究其制备工艺和配方设计,并探索其在不同领域的应用前景,可以进一步提高其性能和适应性,为相关行业提供更
好的解决方案。

同时,还需要加强学术研究和工程实践的结合,推动低密度高强度水泥浆体系的研究和应用工作的发展。

关于低密度高强度固井水泥浆的应用探讨

关于低密度高强度固井水泥浆的应用探讨

关于低密度高强度固井水泥浆的应用探讨作者:肖金柱来源:《China's foreign Trade》2010年第22期摘要为了满足低密度条件下固井施工的要求,常用的低密度水泥浆必须被淘汰。

本文就高强度超低密度水泥浆的基本性能及优势进行的研究得知其适用的温度范围十分广泛,具有稳定性好、抗压强度高、渗透率低、防气窜能力强、失水量易控制等优点,因此可以在更大的方面满足低压易漏、气体钻井以及欠平衡钻井的固井要求,简化了施工工艺,提高了施工效率。

关键词低密度高强度水泥固井应用1低密度高强度固井水泥的设计思路及组成体系组成1.1低密度高强度水泥将的设计思路随着科学界对微观力学与宏观力学进一步的研究,一些科学工作者提出了通过紧密堆积理论及材料颗粒大小分布来提高材料宏观力学性能的技术构想。

通过调节混合物加固对象的不同颗粒的尺寸分布,进行合理级配和加工,从而使水泥浆体系能够实现良好的孔隙充填。

多种尺寸的颗粒分布的混合物紧密堆积一单位体积水泥浆含有更多的固相,从而得到高性能的水泥浆。

低密度高强度水泥浆的组成是根据物料间的物理化学作用来确定的。

为提高低密度水泥浆的性能,研究并确定具有一定颗粒分布的充填性好、比表面积小、表面光滑致密、本身化学性能高的矿物活性材料,不仅能够发生自身凝硬性的反应,还能够提高水泥浆的整体性能。

高强低密度水泥浆是以线性堆积模型和固体悬浮模型为基础的,根据紧密堆积理论进行设计。

这个体系利用合理的物料颗粒级配以及对物料表面性质的改善,减少物料颗粒间的充填水和表面的润滑水,提高单位体积水泥浆中的固相,形成更加致密的水泥石,通过超细矿物材料之间的物理作用,提高低密度水泥浆的力学性能。

体系中的增强剂是由具有合理颗粒级配的活性矿物材料组成的,可在水泥中形成具有致密网架结构的悬浮体系,体系中还能够产生细小的、均匀分布的、具有一定弹性的封闭泡沫,能够进一步地充填、连接悬浮体系中的固体颗粒,从而使体系更加稳定。

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究一、引言深水钻井作为目前石油勘探和开发的热点领域,对于水泥浆的要求也越来越高。

传统的水泥浆在深水环境下存在着密度大、加固效果差、分层严重等问题,因此需要研究开发新型的深井低密度水泥浆体系,以满足深井环境下的水泥浆需求。

二、深井低密度水泥浆体系的研究意义深井环境下的水泥浆需求不同于常规条件下的水泥浆,需要考虑密度低、加固效果好、抗渗透性高等特点。

研究深井低密度水泥浆体系具有重要的现实意义和应用价值。

三、深井低密度水泥浆体系的组成与性能1.成分深井低密度水泥浆体系的主要成分包括水泥、轻质填料、掺合料、分散剂、增稠剂等。

水泥是水泥浆的主要固化材料,轻质填料用于降低水泥浆的密度,掺合料用于改善水泥浆的加固效果,分散剂用于控制水泥浆的流变性能,增稠剂用于提高水泥浆的承载能力。

2.性能深井低密度水泥浆体系的性能主要包括密度、加固效果、抗渗透性等指标。

密度是衡量深井水泥浆体系的重要参数,一般要求在1.2-1.6g/cm3之间;加固效果是衡量深井水泥浆体系的另一个重要参数,要求水泥浆能够有效地封堵井壁裂隙,提高地层的稳定性;抗渗透性是衡量深井水泥浆体系的关键指标,要求水泥浆能够有效地抵御地层流体的侵入,保证井筒的安全稳定。

四、深井低密度水泥浆体系的关键技术1.轻质填料的选择选择合适的轻质填料是构建深井低密度水泥浆体系的关键技术之一。

常见的轻质填料包括珍珠岩粉、膨胀珍珠岩粉、膨胀硅酸盐粉等,这些轻质填料具有密度低、吸水性小、热膨胀系数小等优点,适合用于构建深井低密度水泥浆体系。

2.掺合料的应用掺合料能够改善水泥浆的加固效果和抗渗透性能,是构建深井低密度水泥浆体系的关键技术之一。

常见的掺合料包括粉煤灰、硅灰等,这些掺合料具有微粒细度、活性成分高等优点,能够有效地改善水泥浆的加固效果和抗渗透性能。

五、深井低密度水泥浆体系的应用展望深井低密度水泥浆体系在深水钻井、钻井液固井、油套管固井等领域具有广阔的应用前景。

超低密度水泥浆体系的设计与研究

超低密度水泥浆体系的设计与研究

超低密度水泥浆体系设计和研究孙富全侯薇靳建洲高永会(中国石油集团工程技术研究院,天津塘沽)摘要欠平衡钻井的发展和某些低破裂压力地层要求固井水泥浆密度低于1.20g/cm3,有些甚至要求水泥浆密度低于1.00g/cm3。

为此,本文引入了超低密度水泥浆的概念;分析了所使用的减轻材料选择依据,提出超低密度水泥浆设计原理,超低密度水泥浆密度可达0.96g/cm3;讨论了超低密度水泥浆稳定性、失水、强度等性能,并对超低密度水泥浆的的综合性能进行试验,试验结果表明其综合性能优良,可以满足各种固井工程的应用要求。

关键词固井超低密度水泥浆紧密堆积水泥浆性能Abstract: under-balanced drilling and some low pressure and circulation-lost formation require cementing slurry density below 1.20 g/cm3. In some cases, slurry density less than 1.00 g/cm3 is also needed. So, the concept of super light weight slurry is introduced in this paper, the choosing rule for the light weight materials is analyzed and the design theory of super light weight slurry is put forward, by which the slurry density can reach 0.96g/cm3. The slurry properties, such as stability, fluid loss, strength development, etc., are discussed in this paper and slurry complex property has been tested. The testing results show the super light weight slurry has excellent complex property, which can fulfill the need of various cementing application.Key words: Cementing Super light weight slurry High packing Slurry property1、前言低密度水泥浆在低压,易漏,低渗等油气层固井中具有广泛的应用,一般密度范围为1.20~1.60g/cm3。

HLC低密度高强度水泥浆体系的研究与应用

HLC低密度高强度水泥浆体系的研究与应用

HLC低密度高强度水泥浆体系的研究与应用HLC低密度高强度水泥浆体系是一种新型的水泥浆体系,它具有低密度、高强度、耐久性好、施工方便等优点,因此在各种建筑结构中有着广泛的应用。

一、HLC低密度高强度水泥浆体系的组成HLC低密度高强度水泥浆体系的组成主要包括水泥、轻质骨料、细砂、缓凝剂、抗裂剂和增强剂等。

其中,轻质骨料和细砂的使用可以有效地减少水泥的用量,同时还能增加水泥浆体系的抗裂性。

二、HLC低密度高强度水泥浆体系的性能特点1、低密度:由于使用了轻质骨料,使得HLC低密度高强度水泥浆体系的密度很低,一般在160-185kg/m3之间,能够有效地减轻建筑物的重量,从而减小结构的负荷。

2、高强度:HLC低密度高强度水泥浆体系的强度高于普通水泥浆体系,其抗压强度可达到10MPa以上,抗拉强度可达到1-2.5MPa,从而使得建筑物更加牢固。

3、施工方便:由于HLC低密度高强度水泥浆体系具有较低的密度,在施工过程中能够更加容易地挤出,有利于施工效率的提升,同时还能减小施工难度。

三、HLC低密度高强度水泥浆体系的应用1、轻型墙板:由于HLC低密度高强度水泥浆体系具有低密度和高强度的特性,因此在轻型墙板的制作中有着广泛的应用,能够有效地提高墙板的抗裂性和承载能力。

2、建筑楼板:在建筑楼板的施工中,HLC低密度高强度水泥浆体系可以作为楼板的填充材料,能够有效地减小楼板的自重,从而减小建筑物的负荷。

3、岩土工程:在岩土工程中,HLC低密度高强度水泥浆体系可以用于注浆固结、砂浆加固和填充等方面,能够更加有效地提高工程的耐久性和稳定性。

综上所述,HLC低密度高强度水泥浆体系具有较好的性能特点和应用前景,对于提高建筑物的性能和耐久性具有重要意义,值得进一步研究和应用。

四、研究进展随着人们对建筑结构性质与性能的要求越来越高,HLC低密度高强度水泥浆体系的研究也逐渐深入,尤其在轻质混凝土领域备受关注。

目前,研究者们主要关注以下几个方面:1、材料成分的调整。

低密度高强度水泥浆体系研究与应用

低密度高强度水泥浆体系研究与应用

低密度高强度水泥浆体系研究与应用低密度高强度水泥浆体系研究与应用引言随着油气勘探工作的不断深入,深水海域以及复杂地质条件下的井眼建设已经成为了油气行业发展的重要方向。

为了确保其安全稳定地运营,涌现了一种适用于井口封堵、水泥固井等作业的低密度高强度水泥浆体系。

本文将对该水泥浆体系的相关研究和应用进行深入探讨。

一、低密度高强度水泥浆体系的分类目前,低密度高强度水泥浆体系可以按其密度以及强度等级进行分类。

在密度上,一般可以分为三类:轻质、超轻质、超超轻质;在强度等级上,则可以分为几个级别:A级、B级、C 级等,其中A级是强度最高的等级,通常用于需要高强度固化的井段封堵。

二、低密度高强度水泥浆体系的特点1、低密度:由于水泥浆中一般混有多种加筋材料,使其密度相对较低,可以在较浅的水层中使用,而不会对井口防塌造成影响。

2、高强度:在混合水泥浆时,将混凝土所需要的水最大化利用,使得混合水泥浆比传统水泥浆更为坚固,强度相对较高。

3、好成型性:由于混合材料的配方合理,使得水泥浆具有较好的可塑性并易于成型,操作人员可以根据需要随着泥浆固化而成型。

4、阻隔能力强:由于水泥浆中掺了一定的液相阻隔材料,使得水泥浆可以有效地阻隔地下水(或者其他液体)的渗透。

三、低密度高强度水泥浆体系的应用1、井星型水气井:井母管上部分很少,必须选择低密度的水泥浆用于井口防塌和固井。

2、多级传导水龙头井:由于井筒长,密度要求特别低,使用低密度的水泥浆可以有效地保护水龙头下方区域,防止水气渗漏。

3、井口封堵:水泥浆可以有效地防止井口的泥浆从井口倒灌进入露天设备,保护设备与工人的安全。

结论低密度高强度水泥浆体系是一种适用于多种井口作业的重要材料,其不仅具有保护设备与工人的安全性,同时还可以有效地防止水气的渗漏,达到更高的经济效益。

我们应该在以后的工作中重视这种材料的应用,提高其使用频率。

四、低密度高强度水泥浆体系的配方低密度高强度水泥浆体系的配方需要考虑到多方面的因素,如导水管比例、增稠剂种类、防塌剂种类、增强剂种类等。

高强度低密度水泥浆体系的研究

高强度低密度水泥浆体系的研究

的物 理化 学性 能来 确定 的 。在体 系 中添加具 有水化
活性 的物 理材料 , 仅能够 发 生 自身 的凝硬性 反应 , 不
次 注水 泥 , 即两 次 或 三次 注 水 泥 施 工n , 工 作 量 ]但 大, 成本 高 。针 对 一次封 固井 段 长 , 固段 顶底 温差 封 大 , 泥浆 密度 高 , 易压 漏地 层 并对 地层造 成 污染 水 容 等 问题 , 年来 国 内外 广 泛 开展 了低 密度 水 泥 浆 技 近 术 的研 究 , 是水 泥 石 强 度普 遍 不 高 , 但 稳定 性差 、 有
维普资讯
第2 4卷 第 5期
20 0 7年 9月
钻 井 液
与 完 井 液
Vo . 4 NO 5 12 。
Se 。20 7 pt 0
ห้องสมุดไป่ตู้
DRI I LL NG UI LC0MPL FL D 8 ETI ON LUI F D
文 章 编 号 :0 152 (0 7 0 —040 1 0 — 6 0 2 0 ) 50 4 —3
摘要
深 井 、 温 井 固 井 施 工 中水 泥 封 固段 顶 底 温 差 大 , 次 封 固 井 段 长 , 高 一 易发 生 水 泥 浆 漏 失 、 返 等 问题 , 低 固
井存 在 许 多 困难 和 风 险 。 依 据 紧 密堆 积 理 论 , 究 出 了低 密度 水 泥 浆 体 系并 对 其 性 能 进 行 了综 合 评 价 评 价 结 果 研 表 明 , 体 系具 有 密度 低 、 度 高 , 水 量 小 , 变 性 及 稳 定 性 好 , 高 温 、 腐 蚀 及 长 效 性 等 特 性 。 现 场 应 用 2 0 该 强 失 流 耐 耐 0 多井 次 , 果 表 明 , 用 该 水 泥 浆 体 系 , 井合 格 率 为 ]0 , 质 率 达 9 % , 有 效 解 决 长 封 固段 低 压 易 漏 层 油 气 结 使 固 0% 优 O 能 井 固 井过 程 中 的难 点 , 证 了 固 井施 工质 量 。 保 关 键 词 固井 漏 失 低 密度 水 泥 浆 长 封 固段 长 效 性 文献 标 识 码 : A

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究【摘要】本文通过对深井低密度水泥浆体系的研究,探讨了其配方优化、性能测试、施工应用、改进技术以及系统稳定性。

研究发现,在实际施工中,深井低密度水泥浆具有良好的流变性能和硬化特性,适用于各种深井环境下的注水和封堵作业。

文章总结了深井低密度水泥浆体系的相关研究成果,提出了未来研究方向和应用展望,为深井施工中低密度水泥浆的合理选择和优化提供了重要参考。

深井低密度水泥浆体系的研究具有重要的理论和实践意义,未来的探索将进一步推动深井施工技术的发展和进步。

【关键词】深井,低密度水泥浆,配方优化,性能测试,施工应用,改进技术,稳定性研究,研究成果总结,未来研究方向,应用展望1. 引言1.1 研究背景深井低密度水泥浆是在石油钻井和生产过程中广泛应用的一种重要材料,其密度通常在1.0 g/cm³以下。

随着油气勘探开发的深入,对深井低密度水泥浆的性能和稳定性提出了更高的要求。

传统的水泥浆配方在深井应用中存在着流变性能差、耐高温性能差等问题,这限制了深井水泥浆的进一步发展和应用。

对深井低密度水泥浆体系进行深入研究,优化配方、提高性能是当前亟待解决的技术难题。

油气资源是全球能源资源的重要组成部分,随着市场需求的增长和技术的进步,深水和超深水油气勘探开发已成为当前研究的热点。

深井低密度水泥浆的稳定性直接关系到油气井的安全开采,因此开展深入研究对提高油气勘探开发的效率和效果具有重要意义。

本文旨在通过对深井低密度水泥浆的配方优化、性能测试和改进技术的研究,探讨深井低密度水泥浆的施工应用和系统稳定性,为深井水泥浆的进一步发展和应用提供理论依据和技术支持。

1.2 研究目的深井低密度水泥浆体系的研究目的是通过优化配方、测试性能、探索施工应用、改进技术以及研究系统的稳定性,建立起一套完整的系统研究方法,为深井工程领域提供可靠的技术支持。

具体包括以下几个方面:1. 优化配方:通过对不同原材料的配比和处理方式进行研究,找出合适的配方,确保深井低密度水泥浆在施工过程中具有良好的流变性能和硬化性能。

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究
随着油气开采的日益增加,开采技术的不断改进和完善成为必然,而水泥浆在油气井
固井过程中具有着非常重要的作用。

在深水、超深水及高压高温油气井固井中,低密度水
泥浆具有较高的孔隙度、良好的可压缩性和低的临界流速,能够有效地防止井漏和坍塌,
同时也可以减小顶替压力。

因此,深井低密度水泥浆体系的研究对油气井的开采具有重要
的意义。

深井低密度水泥浆体系主要由水泥、轻质填料和外向增稠剂等组成。

轻质填料中包括
珍珠岩、膨润土、硅藻土、芦荟等,这些填料的主要作用是增加水泥浆的体积以及降低水
泥浆的密度。

外向增稠剂则可以增加水泥浆的黏度和剪切强度,提高固井质量。

在研究深
井低密度水泥浆体系时,需要针对不同的井深、孔隙度和温度等因素进行优化和调整。

对于深井低密度水泥浆体系的研究,需要注意以下几点:首先,需要选择合适的轻质
填料和增稠剂,优化水泥浆的配比;其次,需要研究水泥浆在高温高压环境下的物理化学
性能,以及水泥浆与岩石的互作用;最后,需要进行现场试验,验证低密度水泥浆的可行
性和有效性。

综上所述,深井低密度水泥浆体系的研究是油气井开采中不可或缺的一环。

该体系具
有较高的孔隙度、可压缩性和临界流速,可以有效地防止井漏和顶替压力,保证固井质量。

在未来的开采中,需要进一步深入研究和应用该体系,以实现更好的固井效果和经济效
益。

低密度水泥浆体系的研究与应用

低密度水泥浆体系的研究与应用

85℃ 0.1MP a 24h
17.3 17.1 16.8 16.2
一、室 内 研 究
从表中数据可以看出,通过早强剂B和缓凝剂C加量的调节 可以获得范围较大的稠化时间和较高的强度,符合设计指标, 能够满足固井施工要求。 综合以上性能,优选出一组最佳方案: G级+10%漂珠+1.8%A+1.5%B+0.1-0.2%C
一、室 内 研 究
表4
序 号
1 2 3 4 5 6
降失水低密度水泥浆稠化时间、抗压强度数据表
外加剂加量%
漂珠 加量 %
10 10 10 10 10 12
A
1. 8 1. 8 1. 8 1. 8 1. 8 1. 8
B
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
C
0 0.1 0.15 0.18 0.2 0.18
2、乾安地区
乾安地区的地层更为复杂,因此是低密度体系的研究重点,根 据乾安地区的地层特点以及现场固井施工要求设计了以下的性能指 标: 密 度:1.50-1.65g/cm3 流动度:220-240mm 稠化时间:90-150min(70-75℃,30min,35MPa) 失水量:<100ml(45℃,30min,7MPa) 抗压强度:>14MPa(24h、0.1MPa、85℃) 以设计的水泥浆性能指标为依据,进行了各项性能的优选试验。
水灰 比
0.55 0.55 0.55 0.540 240 240
密度 g/cm
3
稠化时间min
抗压强度MPa
条件
用时
88 92
条件
强度
17 16.9
1.62 1.92 1.61 1.62 1.62 1.62 75℃ 30min 7MPa

高强度超低密度水泥浆体系实验研究

高强度超低密度水泥浆体系实验研究

高强度超低密度水泥浆体系实验研究罗杨;陈大钧;许桂莉;万伟;陈安【摘要】国内外利用颗粒级配和紧密堆积理论研究开发了1.20~1.65 kg/L的低密度水泥浆体系,解决了固井中的许多技术难题.但是,对于密度为1.15~1.30 kg/L 的超低密度水泥浆体系还缺乏系统的研究.以最紧密堆积和颗粒级配理论为依据,建立了最佳模型,精选出了以G级水泥、微细水泥、空心微珠和玻璃微珠为主体的四级颗粒级配系统,配合适量的激活剂研究出了密度为1.15~1.30 kg/L的超低密度水泥浆体系,并率先在实验室模拟出了超低密度水泥浆返至地面的室温候凝施工过程.解决了低密度水泥浆体系的稳定性和高早期强度等难题,具有良好的性能和现场推广应用价值.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2009(037)005【总页数】6页(P66-71)【关键词】高强度;低密度水泥浆;颗粒级配;紧密堆积【作者】罗杨;陈大钧;许桂莉;万伟;陈安【作者单位】西南石油大学,化学化工学院,四川,成都,610500;西南石油大学,化学化工学院,四川,成都,610500;川庆钻探工程有限公司井下作业公司,广汉圣油科技开发公司,四川,广汉,618300;川庆钻探工程有限公司,川西钻探公司,四川,成都,610031;西南石油大学,化学化工学院,四川,成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TE256+.7随着我国石油勘探开发技术的不断发展,有关低密度水泥浆体系的研究也越来越多[1]。

目前,国内外科研机构通过各种减轻材料的复合使用,以及通过优选外加剂的办法配制出了密度为1.25~1.55 kg/L的高强度低渗透水泥浆,但对密度为1.15~1.30 kg/L的水泥浆体系缺乏系统的研究,鲜见相关的报道。

所以研究该密度范围内的超低密度水泥浆体系具有重要的意义。

1 技术思路与研究方法1.1 技术思路在采用加入减轻材料的方法设计低密度水泥浆体系的研究中,紧密堆积和完美的颗粒级配成为研究的重点。

低密度高强度水泥浆体系试验与应用

低密度高强度水泥浆体系试验与应用

低密度高强度水泥浆体系试验与应用作者简介:王艳青,男,河北省景县,大学本科,工程师,专业方向:石油工程。

摘要:针对地质特点使用A级常规密度水泥浆固井极易发生漏失,使用现有的普通低密度水泥浆固井而又难以保证封固质量,针对微珠低密度水泥易分层、失水量大、强度低等缺点,研发应用ZJ102低密度高强度水泥浆体系,以提高固井质量。

1低密度高强度水泥浆体系优选试验为了探索ZJ102低密度水泥浆体系的最佳方案,选用正交试验法,对同一水泥浆密度条件下,不同外加剂加量时的水泥浆性能进行试验对比,结果见表1—表4。

表1 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能(ρ=1.50g/cm3)表2 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能(ρ=1.55g/cm 3)表3 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能(ρ=1.60g/cm 3)表4 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能(ρ=1.65g/cm 3)从实验结果对比可以看出,在同一实验密度条件下,ZJ102的加量越高,获得的水泥浆失水量越小、抗压强度越高,但流动度变差;在ZJ102加量不变的情况下,水泥浆密度越高,同样也是失水量越小、抗压强度越高,流动度变差;在加量7%时,各种密度下水泥浆的失水量较为理想、强度较高,流动度适中,可以满足现场要求。

水泥浆的稠化时间可以根据施工需要进行调节。

2稳定性实验以密度为1.60 g/cm3的低密度水泥浆做稳定性试验,测得水泥柱上下各段密度数据见表5。

表5 稳定性实验数据表中数据系水泥浆在长方体柱状模具内凝固后取出锯断,精确测量每一段的质量和体积后计算得到。

由表中数据可知,水泥浆体系上下段密度差小于0.04g/cm3,体系稳定性好。

3污染试验选用JGN 泥浆体系,在温度为55℃条件下,分别对不同比例的混合液进行稠化试验和流变性试验,试验结果见表6、表7。

表6 水泥浆与钻井液混合流体稠化实验数据表7 水泥浆、钻井液及混合流体流变实验数据室内试验表明,水泥浆性能满足了低密度、低失水、高强度的要求。

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究随着近年来油气勘探开发深水海域的深入,深井钻井涌现出了许多新问题,如水力压裂效果低、钻井液避孔性能差等。

深井低密度水泥浆体系是解决这些问题的重要途径之一。

本文将介绍深井低密度水泥浆体系的研究进展及其优点。

深海井的钻井涌现了一系列新问题,为了解决这些问题,研究人员发展了不同的深海井水泥浆技术,包括耐高温水泥浆、高密度水泥浆、超轻密度水泥浆、低密度水泥浆等。

其中,低密度水泥浆因其具有深度适应性好、钻探过程稳定、减少孔隙压力、有利于井筒清洗等优点而受到关注。

低密度水泥浆的研究可以追溯到20世纪70年代,早期的低密度水泥浆主要是通过添加轻质聚合物或泡沫剂等来降低密度。

但由于这些添加剂难以固定泡沫体积及稳定性,浆体硬化后结构松散,使得其强度低,很难用于深水井的固井。

为此,研究人员开始探索使用无机填料等方式来降低低密度水泥浆的密度。

近年来,深井低密度水泥浆的研究不断深入。

一些研究人员尝试利用沸石、珍珠岩、高岭土等无机填料来降低水泥浆的密度,并通过添加剂来改善其流变性。

研究发现,这些填料可以有效降低水泥浆的密度,同时不会影响其硬化强度和化学稳定性,有利于深井井壁的维护。

1. 具有深度适应性好深井低密度水泥浆可以有效适应不同深度的井壁环境,其密度可根据井深、地层等条件进行调整,同时浆体的流变性能可以任意调节,可适应不同的钻井工况。

2. 钻探过程稳定深井低密度水泥浆的流变性能优良,能够保持浆体的黏度稳定,有利于防止井口塌陷、坍塌等事故的发生,同时能够提高钻井速度,降低钻井成本。

3. 减少孔隙压力低密度水泥浆具有孔隙率低的特点,硬化后的固井体积小,不易产生过多的孔隙压力,有利于井筒的保护和油气的生产。

4. 有利于井筒清洗深井低密度水泥浆的流变性能好,能够有效地抑制井底残留并防止沉积物泥堵井底,有利于井筒的清洗及水泥固化。

三、结论深井低密度水泥浆体系是解决深海井钻井涌现问题的重要途径之一,其密度、流变性能、硬化强度等性能具有良好的可调性,能够满足不同的钻井工况需求。

超低密度水泥浆体系实验研究

超低密度水泥浆体系实验研究

超低密度水泥浆体系实验研究发布时间:2022-11-07T01:45:59.228Z 来源:《中国科技信息》2022年13期7月作者:张美琴[导读] 超低密度水泥浆是以密度划分,密度低于1.30g/cm3的水泥浆为超低密度水泥浆,超低密度水泥浆主要是张美琴胜利石油工程有限公司固井技术服务中心技术研究所,山东东营 257000摘要:超低密度水泥浆是以密度划分,密度低于1.30g/cm3的水泥浆为超低密度水泥浆,超低密度水泥浆主要是针对易漏失低压地层、深井长封固或全井封固、欠平衡钻井、近平衡或平衡固井等特殊静的固井施工的漏失问题。

关键词:水泥浆体系;超低密度;实验研究1 超低密度水泥浆体系超低密度水泥浆是以密度划分,密度低于1.30g/cm3的水泥浆为超低密度水泥浆,超低密度水泥浆主要是针对易漏失低压地层、深井长封固或全井封固、欠平衡钻井、近平衡或平衡固井等特殊静的固井施工的漏失问题。

目前超低密度水泥浆体系还存在很多问题,突出表现为:1、超低密度水泥浆体系稳定性差,体系容易分层离析;2、水泥浆失水量难以控制;3、水泥浆下灰困难,流动性差,泵送困难;4、水泥石早期强度发展缓慢,强度低,水泥石渗透性高,易引起腐蚀性介质的腐蚀。

1.1实验条件及水泥浆性能1.2水泥浆沉降稳定性能水泥浆稳定性试验:用高温高压稠化仪(105℃×70MPa×70min)养护20min,然后迅速降温到93℃取出将浆体倒入250ml量筒中放入93℃水浴锅静置2小时后,测其上部、中部、下部密度分别为1.25g/cm3、1.25g/cm3、1.25g/cm3,上部、中部、下部密度差小于0.03 g/cm3,说明浆体经105℃×70MPa下浆体无沉降分层,浆体稳定性好。

1.3稠化曲线3 应用效果评价通过超低密度水泥浆体系应用, 可以保证固井施工过程正常无漏失,固井质量改善明显, 取得显著的成果。

实践证明,超低密度水泥浆体系可以有效解决稳定性差、失水量难以控制及强度发育慢、强度低等问题,可用于低压易漏井的固井施工。

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究

深井低密度水泥浆体系的研究【摘要】深井低密度水泥浆体系是一种重要的钻井液体系,本文针对其配方优化、性能测试、在实际工程中的应用、改进方法和优势进行了研究。

通过实验和分析,我们提出了一套更加优化的深井低密度水泥浆配方,并对其性能进行了全面测试。

探讨了深井低密度水泥浆在实际工程中的应用效果,并提出改进方法以进一步提高其性能和可操作性。

研究结果表明,深井低密度水泥浆体系具有较高的稳定性和适应性,在实际施工中具有广泛应用前景。

本文对深井低密度水泥浆体系的研究成果进行了总结,并展望了未来的研究方向,为相关领域的研究和实践提供了重要参考。

【关键词】深井、低密度、水泥浆、研究、配方优化、性能测试、实际工程、应用、改进方法、优势、结论、展望1. 引言1.1 研究背景深井低密度水泥浆体系的研究背景深井水泥浆是石油钻井中常用的重要材料,用于固井、封堵井眼以及传递钻头旋转动力。

传统的深井水泥浆密度较高,存在着固井质量差、耐高温性能差等问题,因此人们开始研究深井低密度水泥浆体系。

深井低密度水泥浆能够大大降低钻井液钻具的损耗,提高了固井的效率和质量。

在深水井、超深井以及特殊井筒条件下,低密度水泥浆具有不可替代的优势。

低密度水泥浆还可以降低地层的环境破坏,减少钻井环境污染。

深井低密度水泥浆体系在配方优化、性能测试、实际工程应用等方面仍面临着一些挑战和难题。

深入研究深井低密度水泥浆体系,优化配方,提高性能,探索实际应用中的问题和应对措施,具有重要的理论和实践意义。

1.2 研究目的研究目的是为了探究深井低密度水泥浆体系在油田钻井中的应用及其优势,同时针对目前存在的问题寻求改进方法。

通过配方优化和性能测试,我们希望找到最佳的深井低密度水泥浆配方,保证其稳定性和可靠性。

在实际工程中的应用中,我们将观察深井低密度水泥浆体系的表现,并从中总结经验,进一步进行改进。

对于深井低密度水泥浆体系的研究成果,我们将提出结论并展望未来的发展方向,为油田钻井提供更有效的技术支持。

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积 , 水泥 浆体 系具 有很好 的悬 浮稳定 作用 ; 对 G级水 泥 、
D B一1 R S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 C a de 公 司 ; 高 美 hn l r 高 温 高 压 养 护 釜 , 国 C ade 公 司 ; 光 粒 度 分 析 美 hn lr 激
仪, 珠海 欧美 克仪 器有 限公 司 。
1 2 性 能测试 方 法 .
水泥 浆制 备及 性能测 试按 照 AP 标 准进行 。 I 2 材料 和外 加剂 研究
2 1 水 泥及 外掺 料性 能 .
表 1 G级 水泥 、 R 为 D B一 1 S增 强 材 料及 漂 珠 粒 径
* 收 稿 日期 :0 11—9 2 1- 10
1 试 验 部分
1 1 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 DR S增 料 中 的活性 成分 能够 促进 水泥 水化 , 以使 水泥 石获得 可
较高的早期强度 。
度要求的水泥浆 , R -30 D F 0S本身没有缓凝作用 , 对水 泥浆 的稠化 时 间及水 泥石抗压 强 度发展 无不 良影响 。
1 0 水 ( 度 1 3 g c ) 1 密 . 0 /m。 。 4: # G级 水泥 +5 漂 珠 + 5 D B一 1 强 材 7 8 R S增 料 +4 0 D 一 3 0 +0 2 DRH一 1 0 凝 剂 + . RF 0 S . 0I缓 02 D . RX一1 L消泡 剂 +1 0 水 ( 度 1 3 g c ) 1 密 . 0 / m3 。 5 G 级水 泥 +3 漂 珠 +4 DR #: 7/ 9 6 1 B一1 S增 强材
21 02年第 7 期
西 部探 矿工程
3 3
低 密度 高 强 度 水 泥 浆体 系研 究
于永金 , 刘硕琼 , 靳建洲 , 齐奉 忠 , 袁进平
( 中国石油 集 团钻 井工 程技术 研 究院 固井完 井研 究所 , 京 10 9) 北 01 5 摘 要 : 压 易漏地 层在 固井过程 中易发 生 漏失 , 低 因此低 压 易漏地层 固井要 求降低 水泥浆 密度 。介绍
2 2 外 加剂选 择研 究 .
降失水 剂 D -30 RF 0S为 固体成 膜 型 降 失水 剂 , 用 这种 降失水 剂 配制 出 的水 泥 浆具 有 降 滤失 、 防漏 、 防窜
第一作者简介 : 于永金 (9 2)男 ( 18 一 , 汉族 )河北保定人, , 工程师 , 现从事圃井 、 水泥浆及 ̄ J 剂 的研究工作。 b ̄ J
3 4
西 部探 矿工 程 1 7 水 ( 度 1 2 g c ) 5 密 . 0 /m3 。
21 0 2年第 7 期
等多 种功 能 , 与钛铁 矿粉 、 晶石 粉 、 煤灰 、 可 重 粉 漂珠 、 坂 土等 密度调 节剂 以及 硅 石粉 一起 使 用 以配制 出不 同 密
3: # G级水 泥 +5 漂珠 + 5 DR 7 8 B一 1 强 材 S增 料 + 4 0/D . RF一 30 + 0 2 D 9 6 0 S . RX一 1 L消 泡 剂 +
在低 压易漏 地层 , 别 是 裂缝 型 、 洞 型 碳 酸盐 地 特 溶 层 固井 中 , 常规 密度 水泥 浆 固井极 易 引 起 井 漏 , 造成 固
统计 情况 , R 一 1 D B S是根 据 紧 密堆 积 理 论 由多 种具 有 活性 的超细 材料 组成 , 由表 中数 据 可知 , R D B—l S的粒
径 比 G 级水 泥 的 粒 径小 得 多 , 因此 具 有 较 大 的 比表 面
井失败或 固井质量不合格 。采用低密度水泥浆 固井可
有效 解决 上述 固井 复杂 问题 , 护 油气 储 集层 , 高 单 保 提 井产 能[ ] 1 。普 通低 密度 水泥 浆可 以保证水 泥 浆 的流 变
表 1 水泥 、 R D B一1 S增强材料及漂珠粒径统计 表
主要 材料及 外加 剂 : 华 G 级油 井 水 泥 , 嘉 四川 嘉 华 水泥 厂 ; 漂珠 ; R D B一1 S增强 材料 、 F 3 0 DR 一 0 S降 失 水 剂 、 A一1 DR S早 强剂 、 R 一1 D S S分散 剂 , 国石 油 集 团 中
于 5 mI,4 0 2 h抗压 强度 高 于 1 MP , 系稳 定 , O a体 满足 固井施 工要 求 。
关 键词 : 密度 ; 低 高强度 ; 水泥 浆性 能 ; 固井
பைடு நூலகம்
中图分 类号 : 2 4 文 献标识 码 : 文章 编号 :0 4 5 1 (0 2 O 一O 3 —0 TE 5 A 10 - 762 1 )7 03 3
了一种 能满足低 压 易漏地层 的 密度 为 1 2 ~ 1 5 g c 低 密度 高强度 水 泥浆 体 系, . 0 . 0 / m。 该体 系 引入 了一
种根据 紧密堆积理论开发 的增强材料 D B s D B S能够使漂珠低 密度水泥浆体 系具有 良好 R 一1 , R —l 的稳 定性 及 密 实性 。低 密度 高强度 水 泥浆性 能评价 结果表 明 : 该水 泥浆体 系稠 化 时 间易调 , 失水量低
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