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威远区块页岩气水平井固井技术难点及其对策 被引量：40
1
作者 袁进平 于永金 +3 位作者 刘硕琼 徐明 李连江 沈吉云 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期55-62,共8页
针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面... 针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术等研究,取得了如下成果:①建立了考虑水泥环塑性特征及界面胶结强度的水泥环密封完整性理论模型,可指导页岩气水平井水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生;②开发了驱油前置液,其对油基钻井液的冲洗效率超过90%且与油基钻井液及水泥浆相容性好;③根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低30%;④确定了清水顶替等适用于页岩气井的固井技术,有利于保证井筒的密封性能。该研究成果应用于现场的12口井,水平段平均固井优质率达到92%,后期压裂效果良好,有效地保证了井筒的密封完整性,为页岩气高效开发提供了技术支撑。 展开更多
关键词 四川盆地 威远—长宁国家级页岩示范区 威远区块 页岩气水平井 井筒完整性 驱油前置液 韧性水泥 理论模型 固井
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高温水泥浆降失水剂DRF-120L的制备及评价 被引量：31
2
作者 于永金 刘硕琼 +3 位作者 刘丽雯 靳建洲 袁进平 齐奉忠 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期24-27,共4页
目前国内使用的合成聚合物类降失水剂普遍存在抗高温、抗盐能力差的问题,为解决这一问题,从分子结构入手,优选出性能优异的聚合单体,采用水溶液自由基共聚合法制备了抗高温、抗盐降失水剂DRF-120L。DRF-120L分子主链上引入了磺酸基及双... 目前国内使用的合成聚合物类降失水剂普遍存在抗高温、抗盐能力差的问题,为解决这一问题,从分子结构入手,优选出性能优异的聚合单体,采用水溶液自由基共聚合法制备了抗高温、抗盐降失水剂DRF-120L。DRF-120L分子主链上引入了磺酸基及双羧基等多种官能团,提高了降失水剂对水泥粒子的吸附能力,从而提高了降失水剂在高温下控制水泥浆失水的能力。分别考察了引发剂加量、反应温度及单体浓度等因素对降失水剂性能的影响,确定了聚合反应的最佳合成条件,制备出了抗温达到200℃的降失水剂DRF-120L。DRF-120L在高温下能将淡水水泥浆及含盐水水泥浆API失水量控制在100mL以内且对水泥石的强度发展无不良影响;以DRF-120L为主剂的常规密度水泥浆及高密度水泥浆均具有良好的综合性能,能够满足高温深井固井的需要。 展开更多
关键词 降失水剂 抗高温 抗盐 水泥浆性能 固井
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适用于长封固段固井的新型高温缓凝剂HTR-300L 被引量：24
3
作者 郭锦棠 夏修建 +3 位作者 刘硕琼 靳建洲 于永金 余前锋 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期611-615,共5页
为了解决深井超深井长封固段固井时水泥浆柱顶部缓凝或超缓凝的问题，合成了高温缓凝剂HTR-300L，并对其性能进行了评价。含HTR-300L水泥浆不同温度下稠化性能测试结果及差热分析、热失重分析结果表明：HTR-300L高温缓凝性能良好，高温... 为了解决深井超深井长封固段固井时水泥浆柱顶部缓凝或超缓凝的问题，合成了高温缓凝剂HTR-300L，并对其性能进行了评价。含HTR-300L水泥浆不同温度下稠化性能测试结果及差热分析、热失重分析结果表明：HTR-300L高温缓凝性能良好，高温下分子结构稳定，适用于井底循环温度70-200℃，且可通过调整HTR-300L的加量有效调节水泥浆的稠化时间。不同含盐量水泥浆稠化时间测试结果表明：HTR-300L抗盐性能良好，可用于含盐水泥浆体系的固井作业。对含HTR-300L水泥浆在不同顶底温差下的强度发展、稠化时间、流动度、API滤失量等进行分析发现：含HTR-300L水泥浆大温差下强度发展良好，可解决长封固段固井顶部水泥浆超缓凝的问题；HTR-300L适用温度范围广，且适用于高、低密度水泥浆体系；含HTR-300L水泥浆综合性能良好，且易于调整和控制，能够满足长封固段固井作业的各项要求。 展开更多
关键词 缓凝剂 固井 长封固段 水泥浆 稠化时间
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抗高温耐盐AMPS/AM/AA降失水剂的合成及其性能表征 被引量：22
4
作者 郭锦棠 周贤明 +1 位作者 靳建洲 于永金 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期470-473,共4页
以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,采用新型偶氮类引发剂(V50)合成了AMPS/AM/AA三元抗高温耐盐油井水泥降失水剂,通过设计正交实验,确定了共聚物的最佳合成条件为:AMPS/AM/AA的摩尔比为45∶45∶10,... 以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,采用新型偶氮类引发剂(V50)合成了AMPS/AM/AA三元抗高温耐盐油井水泥降失水剂,通过设计正交实验,确定了共聚物的最佳合成条件为:AMPS/AM/AA的摩尔比为45∶45∶10,聚合反应温度为60℃,单体质量百分数为9%,引发剂摩尔百分比为0.60%,反应介质pH值为8;反应时间4h。通过红外光谱分析验证了三元共聚物的结构;采用DSC与TG证实了三元共聚物在300℃具有较好的热稳定性;水泥浆性能测试表明,该降失水剂能够在180℃/6.9MPa、饱和盐水中,控制水泥浆API失水量小于100mL。 展开更多
关键词 AMPS/AM/AA三元共聚物 抗高温 耐盐 降失水剂 转化率
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新型固井降失水剂HTF-200C 被引量：21
5
作者 郭锦棠 卢海川 +2 位作者 刘硕琼 靳建州 于永金 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期359-364,共6页
针对目前中国常规固井降失水剂抗温抗盐能力差、综合性能欠佳的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物为单体,采用水溶液自由基聚合的方法合成了耐盐、抗高温的共聚物型固井水泥降失水剂... 针对目前中国常规固井降失水剂抗温抗盐能力差、综合性能欠佳的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物为单体,采用水溶液自由基聚合的方法合成了耐盐、抗高温的共聚物型固井水泥降失水剂HTF-200C。HTF-200C微观结构表征和应用性能综合评价表明,各单体成功参与聚合,共聚物热稳定性良好;该降失水剂控失水耐温可达200℃,抗盐达饱和,可解决常规降失水剂高温下易水解、稠化实验"鼓包"等问题;以HTF-200C为主剂的水泥浆体系失水量低、抗盐耐温能力强、低温下强度发展快、无超缓凝现象、胶凝强度过渡时间短,具有很好的综合性能。产品在辽河油田陈古1-3井应用后固井质量达到优质。 展开更多
关键词 新型固井降失水剂 HTF-200C 抗盐性 耐温性 水泥浆体系性能 应用
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高温条件下水泥浆沉降稳定性的评价方法 被引量：18
6
作者 于永金 刘硕琼 +3 位作者 袁进平 靳建洲 齐奉忠 李明 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第6期52-54,95,共3页
目前国内外对水泥浆在高温条件下沉降稳定性的评价没有统一的方法。但研究表明,即使停机实验正常,高温条件下水泥浆也有可能发生严重沉降,影响固井质量,因此有必要对水泥浆在高温条件下的沉降稳定性进行探讨。采用不同的测试方法对高温... 目前国内外对水泥浆在高温条件下沉降稳定性的评价没有统一的方法。但研究表明,即使停机实验正常,高温条件下水泥浆也有可能发生严重沉降,影响固井质量,因此有必要对水泥浆在高温条件下的沉降稳定性进行探讨。采用不同的测试方法对高温水泥浆的沉降稳定性进行了对比评价,实验研究结果表明,采用不同的实验方法测试同一配方水泥浆,得到的水泥浆沉降稳定性结果可能会相差很大;在低温或者不存在剪切的条件下水泥浆的沉降稳定性更好。水泥浆沉降稳定性的测试应按最严格的方法进行,因此推荐了一种沉降稳定性的评价方法。 展开更多
关键词 水泥浆 沉降稳定性 高温 评价方法 固井
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抗高温水泥浆体系研究与应用 被引量：18
7
作者 于永金 靳建洲 +2 位作者 刘硕琼 袁进平 徐明 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第5期35-39,共5页
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-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明... 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-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。 展开更多
关键词 水泥浆 降失水剂 水泥浆性能
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新型耐温抗盐降失水剂的合成与测试 被引量：16
8
作者 郭锦棠 卢海川 +1 位作者 靳建州 于永金 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1001-1006,共6页
为了弥补国内固井降失水剂的不足,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物(XX)为原料合成了共聚物型降失水剂,对其结构进行了表征,全面探讨了各种反应条件对合成降失水剂性能的影响.结果表明... 为了弥补国内固井降失水剂的不足,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物(XX)为原料合成了共聚物型降失水剂,对其结构进行了表征,全面探讨了各种反应条件对合成降失水剂性能的影响.结果表明,在AMPS、DMAA、XX物质的量的比为70∶25∶5时,固含量为12%,反应温度为60,℃,引发剂加量为0.5%,pH值为8和反应时间为2,h的条件下合成的降失水剂效果最佳,其在200,℃时和饱和盐水水泥浆中,都可将水泥浆API失水量控制在100,mL以内,且可解决因高温水解造成的超缓凝和稠化时间倒挂问题. 展开更多
关键词 降失水剂 合成 表征 测试 水解 抗盐 抗高温
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功能性固井工作液研究进展 被引量：16
9
作者 于永金 靳建洲 齐奉忠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第4期1-7,共7页
随着油气勘探开发工作的逐步深入以及向深层、复杂地层、非常规储层、海洋等领域的拓展,油气井固井难度显著增加,对固井后水泥环长期密封性能要求越来越高,固井工作液体系的研发及应用面临新的挑战。从长封固段大温差水泥浆体系、韧性... 随着油气勘探开发工作的逐步深入以及向深层、复杂地层、非常规储层、海洋等领域的拓展,油气井固井难度显著增加,对固井后水泥环长期密封性能要求越来越高,固井工作液体系的研发及应用面临新的挑战。从长封固段大温差水泥浆体系、韧性水泥浆体系、防腐蚀水泥浆体系、稠油热采井固井水泥浆体系、自修复(自愈合)水泥浆体系、深水固井水泥浆体系及功能性前置液体系,总结了近年来固井工作液体系的技术进展。根据复杂井固井作业面临的挑战,从固井新材料及功能性水泥浆体系两方面提出了今后的攻关方向。 展开更多
关键词 固井 水泥浆 前置液 水泥外加剂 固井材料
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威远页岩气水平井高密度防窜水泥浆固井技术 被引量：16
10
作者 张顺平 张森 +4 位作者 覃毅 丁志伟 靳建洲 徐明 于永金 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第1期63-67,共5页
威远地区页岩气井固井存在地层压力高、水泥封固段长、顶底温差大、后期需要进行高能射孔完井和多级压裂作业等特点,这些部对水泥浆性能提出了较高的要求,针对这些问题,采用降失水剂DRF-120L、高温缓凝剂DRH-200L、高温稳定剂DRK-3S、... 威远地区页岩气井固井存在地层压力高、水泥封固段长、顶底温差大、后期需要进行高能射孔完井和多级压裂作业等特点,这些部对水泥浆性能提出了较高的要求,针对这些问题,采用降失水剂DRF-120L、高温缓凝剂DRH-200L、高温稳定剂DRK-3S、胶乳防窜剂DRT-100L和精铁粉研究出了密度范围为2.20~2.40 g/cm^3的高密度防窜水泥浆体系,研究结果表明,该水泥浆体系具有稳定性好(上下密度差为0)、流动性好、无游离液、失水量低(小于50 mL)、弹性模量低(小于7 GPa)、抗压强度适中和防窜能力强(过渡时间均小于10 min,SPN值均为1.47~1.80)等特点,其各项性能指标达到了川南地区页岩气井的固井要求,截至2015年3月底,该体系已在盛远地区应用了13口井,截至2015年6月底,在已进行电删的6口井中,4口井优质,2口井合格,固井质量均较好。 展开更多
关键词 页岩气水平井 固井 胶乳高密度防窜水泥浆 威远地区
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水镁石纤维对固井水泥石力学性能的增强效果及机理 被引量：15
11
作者 李明 杨雨佳 +2 位作者 靳建洲 于永金 郭小阳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期82-86,共5页
固井水泥石的脆裂微裂缝破坏了水泥环完整性,从水泥材料方面改善水泥石的性能一直是国内外固井界研究的一个热点。为此,实验研究了水镁石纤维对水泥石劈裂抗拉强度、抗压强度和抗折强度的影响;模拟井下环境进行了水镁石纤维水泥石的三... 固井水泥石的脆裂微裂缝破坏了水泥环完整性,从水泥材料方面改善水泥石的性能一直是国内外固井界研究的一个热点。为此,实验研究了水镁石纤维对水泥石劈裂抗拉强度、抗压强度和抗折强度的影响;模拟井下环境进行了水镁石纤维水泥石的三轴应力一应变测试;使用扫描电镜观察水镁石纤维水泥石的微观形貌,进而探讨了水镁石纤维对水泥石的增强机理。结果表明:①水镁石纤维掺量适当时,水泥浆的应用性能良好;②水镁石纤维显著增强水泥石力学性能,水镁石纤维掺量为5.0%(质量分数)时,水镁石纤维水泥石的28 d劈裂抗拉强度、抗压、抗折强度较之纯水泥石分别提高32.8%、15.3%和32.2%,而其弹性模量较之空白试样水泥石降低34.5%;③水镁石纤维的亲水性良好,可在水泥石中乱向分布形成三维网络结构,通过拔出耗能作用和桥联作用控制了微裂纹的产生和发展,增强了水泥石力学性能。 展开更多
关键词 油井水泥石 水镁石纤维 力学性能 增强 弹性模量 固井
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窄密度窗口及小间隙超深井尾管固井技术 被引量：14
12
作者 张华 丁志伟 +4 位作者 肖振华 于永金 郭玉超 杨棋翔 程大伟 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第4期87-91,96,共6页
针对西南油气田超深井五探1井φ168.3 mm尾管悬挂固井存在钻井期间漏失严重,井深、井底温度高,大段盐膏层、油基钻井液与水泥浆污染严重、后期作业井筒温度压力变化影响水泥环密封完整性等难题。采用低密度高强度韧性微膨胀防窜水泥浆体... 针对西南油气田超深井五探1井φ168.3 mm尾管悬挂固井存在钻井期间漏失严重,井深、井底温度高,大段盐膏层、油基钻井液与水泥浆污染严重、后期作业井筒温度压力变化影响水泥环密封完整性等难题。采用低密度高强度韧性微膨胀防窜水泥浆体系,通过优化浆柱结构,控制井底动态当量密度与钻进时井底动态当量密度相当的平衡压力固井等配套工艺技术,有效防止了固井施工漏失,解决了水泥浆与油基钻井液污染严重的问题,确保了固井施工顺利,固井质量合格率100%,优质率99.8%,为深井窄密度窗口、油基钻井液固井提供了技术支撑。 展开更多
关键词 尾管固井 小间隙 窄密度窗口 低密度水泥浆 平衡压力 油基钻井液
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一种新型超高温固井水泥浆缓凝剂 被引量：14
13
作者 夏修建 于永金 +4 位作者 陈洲洋 刘硕琼 靳建洲 齐奉忠 张航 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期98-104,共7页
深层超深层已成为中国油气增储上产的重要领域,但油气勘探开发难度加大,尤其是深井超深井超高温复杂工况下固井作业安全和固井质量难以保障,对超高温固井水泥浆技术提出了严峻的挑战。其中,缓凝剂是保障深井超深井固井作业安全的关键材... 深层超深层已成为中国油气增储上产的重要领域,但油气勘探开发难度加大,尤其是深井超深井超高温复杂工况下固井作业安全和固井质量难以保障,对超高温固井水泥浆技术提出了严峻的挑战。其中,缓凝剂是保障深井超深井固井作业安全的关键材料,直接决定着固井作业的成败。然而,目前国内聚合物缓凝剂耐温能力不超过200℃,无法满足井底循环温度超过200℃的固井需求,超高温缓凝剂仍主要依赖进口。为了给深层超深层油气勘探开发提供技术支撑,通过分子结构优化设计、耐温抗盐基团有效介入,采用自由基水溶液聚合方法制备出超高温固井水泥浆缓凝剂DRH-3L,并对其综合性能进行了评价。研究结果表明:①DRH-3L适用温度范围广(70~220℃),缓凝性能优异,220℃下水泥浆稠化时间在500 min以上;②水泥浆稠化时间与加量、温度呈良好的线性关系;③与常用降失水剂配伍性良好;④在50~120℃大温差条件下,水泥石强度发展迅速且对高温水泥石力学强度发展无不利影响。结论认为,所研发的新型水泥浆缓凝剂在超高温深井超深井等复杂井固井中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 缓凝剂 超高温 油井水泥 稠化时间 水泥浆 固井 超深井 大温差
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大温差水泥浆体系的研究与应用 被引量：13
14
作者 张华 冯宇思 +3 位作者 靳建洲 于永金 李小红 刘硕琼 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第5期54-57,99,共4页
辽河油田深井、高地温梯度井存在封固段长、上下温差大、顶部水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等问题。为了解决这些问题,运用缓凝剂DRH-200L、降失水剂DRF-120L,结合紧密堆积理论掺入具有火山灰活性的增强材料DRB-1S,开发出了常规密度大温... 辽河油田深井、高地温梯度井存在封固段长、上下温差大、顶部水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等问题。为了解决这些问题,运用缓凝剂DRH-200L、降失水剂DRF-120L,结合紧密堆积理论掺入具有火山灰活性的增强材料DRB-1S,开发出了常规密度大温差水泥浆体系并考察了其综合性能。实验结果表明,该水泥浆体系的综合性能良好;在大温差(温差为60℃)条件下,封固段顶部的水泥石抗压强度大于10 MPa/24 h;且此体系成功应用在沈308井φ177.8 mm技术套管固井中,固井质量优质,为提高辽河油田大温差井段的固井质量积累了经验。 展开更多
关键词 大温差 长封固段 水泥浆 紧密堆积 固井
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高温油藏暂堵剂的制备与性能研究 被引量：11
15
作者 郭锦棠 王美玉 +4 位作者 张克明 陈頔 于永金 张华 田晶 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
针对现有油田暂堵剂耐盐性差、在高温地层条件下凝胶时间较短的问题,设计研发了以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,高温引发剂过氧化二异丙苯为引发体系... 针对现有油田暂堵剂耐盐性差、在高温地层条件下凝胶时间较短的问题,设计研发了以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,高温引发剂过氧化二异丙苯为引发体系,利用溶液聚合法合成了一种耐温耐盐性化学胶塞暂堵剂.研究了引发剂加量、交联剂加量、固含量以及增韧剂加量对聚合物凝胶的成胶时间、溶胀度及压缩强度的影响.结果表明:该体系的凝胶时间大于2,h,在矿化度为2.2×105,mg/L的模拟地层水中溶胀度可以达到9,g/g,压缩量为80%,条件下强度大于0.4,MPa,在330,℃下没有明显的热分解,适用于高温高盐油藏的堵漏工作. 展开更多
关键词 暂堵剂 高温引发剂 聚合物凝胶 成胶时间
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耐高温抗盐固井降失水剂的制备及性能研究 被引量：12
16
作者 夏修建 于永金 +2 位作者 靳建洲 徐明 刘硕琼 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第5期610-616,共7页
针对目前聚合物降失水剂耐高温性能不佳、抗盐能力差以及低温增黏、高温稀释严重的问题,通过在分子结构上引入特殊阳离子功能单体,采用自由基水溶液聚合方法,制备了一种抗温可达210℃的两性离子型耐高温抗盐降失水剂DRF-4L。采用红外光... 针对目前聚合物降失水剂耐高温性能不佳、抗盐能力差以及低温增黏、高温稀释严重的问题,通过在分子结构上引入特殊阳离子功能单体,采用自由基水溶液聚合方法,制备了一种抗温可达210℃的两性离子型耐高温抗盐降失水剂DRF-4L。采用红外光谱、热失重分析以及环境扫描电镜对聚合物分子结构和耐温性进行了表征,并对其应用性能进行了评价。结果表明,DRF-4L适用温度范围广(30~210℃),降失水性能优异;210℃(BHCT)时,掺4%DRF-4L的水泥浆API失水量为42 mL;抗盐能力强,可使饱和盐水水泥浆API失水量控制在50 mL以内;此外,DRF-4L低温不增稠、高温弱分散,对改善水泥浆初始流变性能和提高水泥浆高温稳定性具有明显优势;含DRF-4L的水泥石早期强度发展快,90℃下12 h抗压强度高于14 MPa,且后期强度发展正常。同时,以DRF-4L为主剂的低密度、常规密度、高密度水泥浆以及胶乳水泥浆体系等综合性能良好,能够满足高温深井超深井的固井技术需求。 展开更多
关键词 降失水剂 耐高温 两性离子聚合物 水泥浆 固井
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抗高温硅酸盐水泥浆体系研究 被引量：12
17
作者 张弛 陈小旭 +3 位作者 李长坤 王瑜 于永金 丁志伟 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第5期62-66,共5页
针对高温条件下,常规硅酸盐加砂水泥浆体系存在的稳定性差、水泥石抗压强度衰退和开裂等问题,有针对性地开展了水泥高温增强材料优选、水泥石力学性能优化和抗高温硅酸盐水泥浆体系综合性能优化等研究,结果表明,高温条件下,掺加火山灰... 针对高温条件下,常规硅酸盐加砂水泥浆体系存在的稳定性差、水泥石抗压强度衰退和开裂等问题,有针对性地开展了水泥高温增强材料优选、水泥石力学性能优化和抗高温硅酸盐水泥浆体系综合性能优化等研究,结果表明,高温条件下,掺加火山灰类高活性矿物材料能保证水泥石抗压强度良好发展,无衰退现象;优选的晶须/纤维材料对水泥石"降脆、增韧"作用显著,水泥石高温养护无开裂现象,且弹性模量能控制在9.0 GPa以内;通过配套使用高性能抗高温降失水剂、缓凝剂和高温稳定剂等外加剂,水泥浆体系综合性能良好,具有低失水、高温稳定性好、稠化时间可调、过渡时间短等特点。该研究成果对保证深井、超深井固井安全,提高固井质量具有重要意义。 展开更多
关键词 硅酸盐水泥 高温 韧性 固井 固井质量
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适合煤层气井固井的低密度水泥浆体系 被引量：11
18
作者 李明 齐奉忠 +1 位作者 靳建洲 于永金 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期63-66,109,共4页
煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别，前者的难点主要表现在：①低温低压下水泥浆强度发展缓慢；②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞；③井壁稳定性差；④煤层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差... 煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别，前者的难点主要表现在：①低温低压下水泥浆强度发展缓慢；②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞；③井壁稳定性差；④煤层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差，难以平衡压力固井；⑤煤层流体pH值呈酸性，易和水泥浆滤液反应产生沉淀污染储层。为提高煤层气井的固井质量，根据煤层气井的特点，确定了适用于煤层气井固井的低密度水泥浆体系的设计思路：①选择密度较低、粒径合适、抗压强度适当的减轻剂；②开发减轻剂和活性矿物微粉，利用其填充作用、级配调节作用和晶核作用来提高体系的力学性能；③选择性能良好的成膜型降失水剂和早强剂，控制水泥浆失水并提高早期强度；④确定合适的减轻剜、水泥、矿物微粉的加量比例和粒度分布，根据固井要求选定水固比配制水泥浆。据此开发出了水泥浆密度在1．20～1．50g／cm。范围内可调，水泥浆失水量低，水泥浆在25～50℃条件下早期强度发展迅速，力学性能稳定，流动性良好，施工性能良好的低密度水泥浆体系。实验结果表明，该水泥浆体系能满足煤层气井固井的要求。 展开更多
关键词 煤层气 固井 紧密堆积 低密度水泥 钻井液 粒径 减轻剂 增强材料
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大宁—吉县地区煤层气水平井固井技术研究与应用 被引量：10
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作者 齐奉忠 于永金 刘子帅 《非常规油气》 2015年第1期54-60,共7页
大宁—吉县地区煤层气资源丰富,但该地区煤层裂缝和割理发育,煤质软、机械强度低,井壁稳定性差,地层承压能力低,为保证水平井固井套管安全下入,保证煤层段固井质量及施工安全,开展了水平井固井配套技术研究。采用紧密堆积和颗粒级配技术... 大宁—吉县地区煤层气资源丰富,但该地区煤层裂缝和割理发育,煤质软、机械强度低,井壁稳定性差,地层承压能力低,为保证水平井固井套管安全下入,保证煤层段固井质量及施工安全,开展了水平井固井配套技术研究。采用紧密堆积和颗粒级配技术,优选了增强材料DRB-1S及适合的减轻剂,根据该地区煤层气井固井特点,提出了水泥浆性能要求,优选了适合低温固井的降失水剂DRF-300S及与之配套的早强剂,开发了失水量小于50m L、低温下早期发展快的低密度和常规密度水泥浆配方;从提高钻井液润滑性、通井、扶正器选择及安放等方面提出了保证长水平煤层段套管安全下入的措施;通过在"V"形井造穴处注入沉砂,防止了"U"形管效应的出现。水平井固井的成功应用表明,措施选择合理,优选的水泥浆配方可以有效保证对软煤层段的良好胶结。形成的配套技术为该地区及类似地区煤层气水平井固井提供了借鉴作用,可推广应用。 展开更多
关键词 煤层气 水平井 固井 居中 水泥浆 套管
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纤维/晶须材料对固井水泥石的增韧机理研究 被引量：10
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作者 李明 邓双 +2 位作者 严平 靳建洲 于永金 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期151-156,共6页
扫描电子显微镜(SEM)用于水泥基材料研究,可以准确、快速、直观地提供水泥石断面的微观形貌等信息。固井水泥环这一水泥基材料在井下工况受复杂应力影响易产生微裂缝与微环隙,造成水泥环封固能力下降。高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等... 扫描电子显微镜(SEM)用于水泥基材料研究,可以准确、快速、直观地提供水泥石断面的微观形貌等信息。固井水泥环这一水泥基材料在井下工况受复杂应力影响易产生微裂缝与微环隙,造成水泥环封固能力下降。高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料有助于降脆增韧水泥环。为了弄清高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料对水泥环的降脆增韧机制,用扫描电镜对水泥石微观形貌进行了观察分析,探讨了增韧机制。实验结果表明,高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料降脆增韧水泥环的机制包括拔出、桥连和裂纹偏转。相对于单掺纤维或单掺晶须,将二者混杂使用的增韧效果更好,其原理在于晶须属于微米级材料,可以阻止微米级微裂纹的产生和扩展;纤维属于毫米级材料,可以阻止毫米级微裂缝的产生与扩展;二者混杂使用可以起到多层次阻裂和增韧的目的。 展开更多
关键词 油井水泥石 扫描电镜 纤维 增韧 微观形貌
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