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一种抗240℃超高温固井缓凝剂的研发与评价 被引量：4
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作者 于永金 薛毓铖 +5 位作者 夏修建 王成文 刘慧婷 孟仁洲 陈泽华 刘伯诺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期107-112,共6页
随着我国油气资源勘探开发不断向深层挺进,深井、超深井面临着越来越高的温度、压力挑战。为了满足深层、超深层油气开发的需要,针对现有固井缓凝剂抗高温能力差(低于220℃)无法满足大于240℃超高温固井需求的技术难题,根据油井水泥水... 随着我国油气资源勘探开发不断向深层挺进,深井、超深井面临着越来越高的温度、压力挑战。为了满足深层、超深层油气开发的需要,针对现有固井缓凝剂抗高温能力差(低于220℃)无法满足大于240℃超高温固井需求的技术难题,根据油井水泥水化产物吸附特点,通过优化分子结构设计,引入强吸附阳离子单体(CP-22)、不饱和羧酸等耐高温单体,制备出了一种新型四元超高温两性离子缓凝剂(HTRP),并通过红外光谱、高温高压稠化等方法对缓凝剂HTRP的分子结构和耐超高温性能进行了研究。研究结果表明:(1) HTRP耐超高温性能优异,在240℃超高温循环温度下水泥浆稠化时间达401 min,可有效延长油井水泥在超高温下的稠化时间;(2)在150~240℃对油井水泥浆调凝性能优异,对温度、加量不敏感,稠化时间线性可调,有利于深井、超深井水泥浆的安全泵送;(3)与其他固井水泥外加剂、不同地区产油井G级水泥配伍性好,对水泥石力学性能影响小,顶部强度发展迅速,可满足超高温井固井施工需求。结论认为,该缓凝剂有效地解决了超深井超高温缓凝剂的高温失效难题,为超高温聚合物类缓凝剂的分子结构设计及耐超高温性能提升提供了新思路,可为我国深层、超深层高温高压油气藏的勘探开发提供技术支持,具备良好的应用前景。 展开更多
关键词 超深层 超高温 缓凝剂 固井 水泥浆 稠化时间 油井水泥 性能评价
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两亲高温缓凝剂制备及自组装与温度智能响应特性
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作者 薛毓铖 王成文 +5 位作者 陈泽华 孙金声 唐伟旭 武治强 刘伯诺 黄康 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1532-1544,共13页
深井长封固段固井对水泥浆体系性能要求严苛,既要保证高温下安全泵送,又要保证顶部水泥石早期强度较快发展缩短建井周期,现有缓凝剂常表现为温度越高缓凝作用越弱、温度越低缓凝作用越强,甚至出现长时间不凝固的不利现象。为此,合成出... 深井长封固段固井对水泥浆体系性能要求严苛,既要保证高温下安全泵送,又要保证顶部水泥石早期强度较快发展缩短建井周期,现有缓凝剂常表现为温度越高缓凝作用越弱、温度越低缓凝作用越强,甚至出现长时间不凝固的不利现象。为此,合成出一种具有温度响应自组装特性的两亲聚合物高温智能缓凝剂TRAP。通过低温下疏水基团分子自组装为有序排列构象将缓凝基团包裹,阻止缓凝基团吸附在水泥颗粒表面,降低低温缓凝的副作用,高温下分子构象从有序转变为无序,显露更多缓凝基团吸附于水泥颗粒表面,展现出充分的高温缓凝效果,实现了缓凝作用随温度变化而自行智能调控作用,为解决深井大温差固井难题提供了一种新方法。研究结果表明:两亲聚合物缓凝剂TRAP耐温性能优异,在30~200℃能延长水化诱导期,有效增大水泥浆稠化时间,在130~190℃范围内,缓凝性能随温度升高显著增强,最高与最低温度稠化时间仅差69 min,表现出随温度升高缓凝作用智能增强的调控特性;模拟井底180℃高温循环固井条件,顶部上返水泥浆早期强度发展快,水泥石在90℃、24 h的抗压强度达16.3 MPa,将固井候凝时间大幅度缩短至24 h。缓凝剂TRAP独特的温度智能响应特性,不同且显著优于现有大温差缓凝剂的调控规律与效果,为解决深井长封固段固井的高温稠化时间与顶部低温早期强度调控难题提供了一种新方法。 展开更多
关键词 深井 大温差 高温缓凝剂 两亲聚合物 固井水泥浆 稠化时间 水化机制
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