水泥浆体系介绍

膨胀剂：PC-B10
消泡剂：PC-X60L
普通漂珠水泥 低密高强水泥
水泥浆组成不只局限于以上材料，根据现场要求可以添加 其它材料或更改部分材料，使其性能达到要求。
6
2.低密高强体系
特
点
密度可调控在1.4-1.7g/cm3范围 适用温度：室温-110℃ 良好的流变性能 API失水量可控制在40ml以内
聚合物降失水剂是以AMPS（2－丙烯酰胺基－2－甲基丙
烷磺酸）为主要单体的二元或多元共聚物材料。
加入具有特殊功能的外加剂可以配成具有相应功能的水
泥浆体系，以适应不同井况的固井需求。
25
4.聚合物体系 组 成
油井水泥：G级 降失水剂：PC-G80L、PC-G83L、PC-G84L等，加量3-7%（BWOC） 分散剂：PC-F41L、PC-F44L，加量0.3-2.5% 消泡剂：PC-X60L、PC-X61L，加量0.2-0.5% 配浆水：淡水或海水 根据对水泥浆性能的要求，可向水泥浆中加入可选材料： 缓凝剂：PC-H21L、PC-H32L、PC-H34L等 促凝剂：PC-A90L、PC-A93L 膨胀剂：PC-B10、PC-B40、PC-B60等 防气窜剂：PC-GS1、PC-GS2 外掺料：PC-P61、PC-C81L、PC-C82L等
稠化时间（Hr:min）
非渗透体系
缓凝剂加量 与稠化时间有良 好线性关系。
21
3.聚乙烯醇体系
※ 温度敏感性试验
试验配方 试验条件 密度(g/ml) 温度(摄氏度) 稠化时间（Hr:min） 90 3:05 水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（0.8%）+PC-G71L（6%） +PC-G34S（0.5%）+ PC-H40L+PC-B10（1.0%） 压力：6000psi。 1.90 95 3:23 90 4:31 1.92 95 3：34
缓凝剂（ＰＣ－Ｈ32Ｌ）对稠化时间的影响 8:24 7:12 6:00 4:48 3:36 2:24 1:12 0:00 0.10% 0.15% 0.20% 0.30% 0.40% 缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）
稠化时间（Hr:min）
非渗透体系
缓凝剂加量 与稠化时间有较 好线性关系。
20
3.聚乙烯醇体系
缓凝剂（ＰＣ－Ｈ２１Ｌ）对稠化时间的影响 350 300 250 200 150 100 50 0 0.40% 0.45% 0.52% 0.56% 缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）
稠化时间（Ｍin）
低密高强体系
缓凝剂加量 与稠化时间有良 好线性关系。
10
2.低密高强体系
※ 膨胀剂对抗压强度的影响
试验体系（密度：1.65g/ml） 试验条件 膨胀剂加量（BWOC） 抗压强度（Psi） 427/24Hrs 低密高强体系 温度：38度，压力：常压 0% 1486/48Hrs 928/24Hrs 2% 2146/48Hrs
※ 缓凝剂对稠化时间的影响
试验配方 （密度：1.90g/ml） 试验条件 水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（0.8%）+PC-G71L（6%） +PC-G34S（0.5%）+PC-H40L+PC-B10（1.0%） 温度：90度。压力：6000psi。
缓凝剂（ＰＣ－Ｈ40Ｌ）对稠化时间的影响 8:24 7:12 6:00 4:48 3:36 2:24 1:12 0:00 0.10% 0.12% 0.15% 0.30% 缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）
23
目
COSL Oilfield Chemicals
录
水 泥 浆 体 系 介 绍
1.前言 2.低密高强体系 3.聚乙烯醇体系 4.聚合物体系 5.胶乳体系 6.聚合物胶乳体系 7.低温低密高强体系
24
4.聚合物体系 简 介
由PC-G80L、PC-G83L等聚合物类降失水剂为主剂，辅以
相配伍的其它外加剂配制而成。
密度对稠化时间的影响
4:19 3:50 3:21 2:52 2:24 1:55 1:26 0:57 0:28 0:00 1.9 1.92 1.92 1.94
稠化时间（Hr:min）
非渗透体系（温度： 90度） 非渗透体系（温度： 91度）
密度（g/ml）
密度提高0.02g/ml 对稠化时间有一定的影 响。
200 140 100
120 150 80
100
Consistency (Bc)
Pressure (MPa)
60
80
100
具有良好的防漏、防气窜和非渗
透性能
60
40
50
40
20 20
0
0
0 0:00 1:00 2:00 3:00 Time (HH:MM) 4:00 5:00 6:00
200 140 100
14
流动性良好、可调
3.聚乙烯醇体系 特 点
水泥浆体系适用于室温到110℃井况 API失水量可控制在50ml以内 有一定的抗盐能力，能用海水配浆 稠化时间可调，抗压强度高，沉降稳定性好
15
3.聚乙烯醇体系
通过与特殊的调凝剂搭配，可使
过渡时间小于10min。
Temperature ( 癈)
价格便宜，性能比较稳定
Temperature ( 癈)
120 150 80
100
Consistency (Bc)
Pressure (MPa)
60
80
100
适用于低温、中温井段，易窜、
易漏失地层，调整井固井施工。
60Fra Baidu bibliotek
40
50
40
20 20
0
0
0 0:00 1:00 2:00 3:00 Time (HH:MM) 4:00 5:00 6:00
水泥浆体系介绍
用时:约60Min
1
目
COSL Oilfield Chemicals
录
水 泥 浆 体 系 介 绍
1.前言 2.低密高强体系 3.聚乙烯醇体系 4.聚合物体系 5.胶乳体系 6.聚合物胶乳体系 7.低温低密高强体系
2
1.前
言
水泥浆体系通常以主剂--降失水剂命名，以下介绍的是COSL固井
稠化曲线良好，稠化时间可调
7
2.低密高强体系

强度高，24小时抗压强度可大于20MPa 良好的沉降稳定性


良好的防漏失性能
水泥石致密，渗透率低，良好的防气窜性能 分散剂能有效改善水泥浆流变性，消除触变现象 与PEM泥浆、冲洗液、隔离液相容性良好 适用于低压易漏失井、长封固段井、调整井、气井、
4
2.低密高强体系
简
介
以漂珠为减轻材料，辅以增强材料
和多种外加剂配制而成。
以紧密堆积为基本理论，提高了单
位体积水泥浆中固相，增强了水泥石的 致密性。
紧密堆积
5
2.低密高强体系
组
成
油井水泥：G级 减轻材料：PC-P61（漂珠） 增强剂：PC-BT1或PC-BT2 降失水剂：PC-G71L 缓凝剂：PC-H21L 分散剂：PC-F41L
温度对稠化时间的影响
稠化时间（Hr:min）
4:48 3:36 2:24 1:12 0:00 90 95 温度（摄氏度） 非渗透体系（密度： 1.90） 非渗透体系（密度： 1.92）
温度提高5度对稠化 时间有一定影响。
22
3.聚乙烯醇体系
※ 密度对稠化时间的影响
试验配方体系 试验条件 温度(摄氏度) 密度(g/ml) 稠化时间（Hr:min） 1.90 3:05 非渗透体系 压力：6000psi。 90 1.92 3:23 1.92 4:31 91 1.94 3：34
稠 化 曲 线
16
3.聚乙烯醇体系 配方性能
典型水泥浆配方 100%“G”水泥+0.3%PC-X60L+0.3%PC-F41L+3%PC-G71L +0.25%PC-H21L+41.3% 海水 性能
密度 (g/cm3) 1.93 BHST 61℃ BHCT 46℃ 稠化时间 (min) 133 API失水 (ml) <50 12h抗压强度 (MPa) 15.46 24h抗压强度 (MPa) 21.45
3
API失水 （ml） 30
抗压强度72℃ （MPa/24hr/48hr） 21.4/25.6
156/110/89/60/23/17
9
2.低密高强体系
※ 缓凝剂对稠化时间的影响
试验配方 （密度：1.65g/ml） 试验条件 水泥+海水+PC-X60L（0.4%）+PC-F41L（1%）+PC-G71L（7%） +PC-H21L+PC-B10S（1.5%）+PC-BT1（5%）+PC-P61（11%） 温度：38度，压力：2000psi，升温时间：28分钟
1.前言 2.低密高强体系 3.聚乙烯醇体系 4.聚合物体系 5.胶乳体系 6.聚合物胶乳体系 7.低温低密高强体系
12
3.聚乙烯醇体系 简 介
以聚乙烯醇（PVA）类降失水剂为主剂配制而成，有预
交联型、抗污染型、防冻型等类型。
通过交联作用形成贯穿整个体系的交联网络，在水泥
与地层间存在一定压差时，在界面处形成一层致密坚韧的 滤膜，降低失水，阻止气窜。
26
4.聚合物体系 特 点
良好控制失水量性能，游离液为零。 优秀的抗盐能力。 很好的温度普适性，可在室温～180℃
的温度范围内使用。
27
4.聚合物体系
良好的分散作用，不加分散剂也有较好的流变性。 可以与其它外加剂配伍制成具有特殊功能的水泥浆体系。 水泥石强度发展好。 抗污染能力强。
常用的几套水泥浆体系，当然，还有其它水泥浆体系，因使用较少，未
在此续一介绍。 时间仓促，经验不足，如有不正确的地方，请多提宝贵意见！
3
目
COSL Oilfield Chemicals
录
水 泥 浆 体 系 介 绍
1.前言 2.低密高强体系 3.聚乙烯醇体系 4.聚合物体系 5.胶乳体系 6.聚合物胶乳体系 7.低温低密高强体系
7:12 6:00 4:48 3:36 2:24 1:12 0:00 0.32% 0.43% 0.60% 缓凝剂加量（ＢＷＯＣ） 非渗透体系
缓凝剂加量 与稠化时间有良 好线性关系。
19
3.聚乙烯醇体系
※ 缓凝剂对稠化时间的影响
试验配方 （密度：1.90g/ml） 试验条件 水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（1.2%）+PC-G71L（4%） +PC-G34S（0.7%）+ PC-H32L+PC-B10（1.0%） 温度：88度。压力：6000psi。
试验配方 （密度：1.90g/ml）
试验条件
水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（1.5%）+PC-G71L（6.5%） +PC-G34S（0.6%）+ PC-H21L+PC-B10（1.0%）
温度：90度。压力：6000psi。
缓凝剂（ＰＣ－Ｈ21Ｌ）对稠化时间的影响
稠化时间（Hr:min）
17
3.聚乙烯醇体系
※ 体系使用及维护要点
使用温度不超过110℃
存在门限加量，必须大于5%（BWOC）以上才能控制好失水量。 有轻微的触变性，可适当提高分散剂的加量 加入膨胀剂能防止水泥石收缩。 抗污染能力差，注水泥时使用良好的冲洗液、隔离液，防止污
染。
18
3.聚乙烯醇体系
※ 缓凝剂对稠化时间的影响
水平井、大斜度井固井。
8
2.低密高强体系
配方性能
典型配方
100g“G”水泥+80g海水+6gPC-G71L+25g漂珠 +26g增强剂+1gPC-F41L +1gPC-H21L+0.3gPC-X60L
性能
密度 (g/cm3) 1.50 温度 (℃) 60 稠化时间 （min） 155 流变仪读数 θ600/θ300/θ200/θ100/θ6/θ
高分子聚合物
28
4.聚合物体系 配方性能
典型水泥浆配方
excellen t
100%“G”水泥+海水+5%AMPS降失水剂+0.5%CH211L+0.3%PC-X60L 性能
膨胀剂对抗压强度的影响
2500
抗压强度（psi）
2000 1500 1000 500 0 0% 2% 低密高强体系（温 度：38度/24小时） 低密高强体系（温 度：38度/48小时）
膨胀剂加量（BWOC）
11
膨胀剂能明 显增大水泥石抗 压强度。
目
COSL Oilfield Chemicals
录
水 泥 浆 体 系 介 绍
13
3.聚乙烯醇体系 组 成
油井水泥：G级
降失水剂：PC-G70L、PC-G71L、PC-G72L，加量5-9% 分散剂：PC-F41L、PC-F42L，PC-F44L，加量0.3-2.5% 消泡剂：PC-X60L、PC-X61L，加量0.2-0.5% 可选材料： 缓凝剂：PC-H21L 促凝剂：PC-A90L 膨胀剂：PC-B10 防气窜剂：PC-GS1 交联剂：PC-J10S、PC-J12L