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页岩气长水平井段防气窜固井技术 被引量:21
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作者 赵常青 胡小强 +5 位作者 张永强 梁洪 房皓 张磊 唐守勇 曾凡坤 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期59-65,共7页
页岩气开发的核心技术为水平井配合大型水力压裂,而固井质量不佳已成为页岩气完井和实施储层改造的主要瓶颈问题。为此,以四川盆地页岩气开发区块为例,探索了水力压裂作用下保持水泥环力学完整性的方法及其配套工艺技术措施。研究结果表... 页岩气开发的核心技术为水平井配合大型水力压裂,而固井质量不佳已成为页岩气完井和实施储层改造的主要瓶颈问题。为此,以四川盆地页岩气开发区块为例,探索了水力压裂作用下保持水泥环力学完整性的方法及其配套工艺技术措施。研究结果表明:(1)采用模拟套管刚度的近钻头三扶正器通井钻具组合,可以降低长水平段页岩气井套管下放难度,提高下套管时效和安全度;(2)研制的高效洗油冲洗隔离液体系在常温至120℃下的冲洗效率均大于90%,能够保证水泥浆对油基钻井液的顶替效率和井壁的有效胶结;(3)确定了该区长水平段固井韧性防窜水泥浆凝固后的性能——水泥石弹性模量应小于7 GPa、三轴强度最好大于40 MPa,以减轻和避免压裂时的水泥环破坏;(4)形成的钻井液调整、预应力固井、地面高压泵注工艺等配套技术提高了页岩气井固井质量。2015—2016年期间运用上述系列固井技术在四川盆地开展了85口井固井作业,平均井深4 832 m,平均水平段长1 560 m,固井质量优质率达89.58%;水平井固井后候凝期间无环空带压,钻完井及试油期间环空气窜得到明显改善。结论认为,该配套技术可以保证并提高长水平段页岩气井的固井质量。 展开更多
关键词 页岩气 水平井 固井 下套管 韧性防窜水泥浆 隔离液 水泥石 强度 弹性模量 四川盆地
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功能材料对固井水泥石力学性能的影响 被引量:14
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作者 严思明 严圣东 +3 位作者 吴亚楠 王绪涛 蔡文睿 张燕 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期174-178,共5页
固井工程中,水泥石力学性能是影响固井质量的重要因素。通过加入一定量的功能材料,可以增强水泥石的抗冲击能力和应变恢复能力,有效改善固井质量。为研究不同功能材料对固井水泥石力学性能的影响,选用韧性剂和弹性剂2种功能材料,配制韧... 固井工程中,水泥石力学性能是影响固井质量的重要因素。通过加入一定量的功能材料,可以增强水泥石的抗冲击能力和应变恢复能力,有效改善固井质量。为研究不同功能材料对固井水泥石力学性能的影响,选用韧性剂和弹性剂2种功能材料,配制韧性和弹性水泥浆并养护成水泥石,利用三轴应力应变实验,通过弹性模量、残余应变等考察不同类型水泥石力学性能。同时,通过功能材料特性,分析功能材料提高固井质量的作用机理。研究表明,两种功能材料都能有效降低水泥石弹性模量和残余应变,减小水泥石脆性,增强水泥石应变恢复能力。韧性剂提高了水泥石的韧性,有效防止了水泥石破裂形成裂缝,保证了水泥石的长期完整性;弹性剂则大幅度增强了水泥石弹性,减少了微环隙的形成,提高了水泥石的封隔能力。 展开更多
关键词 固井 水泥石 力学性能 弹性模量 残余应变
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水泥石防CO_2、H_2S腐蚀性能的室内研究 被引量:13
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作者 万伟 陈大钧 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第5期57-59,共3页
通过分析CO_2、H_2S对水泥石的腐蚀机理,采用一种新型的通过聚合反应生成的线性水溶性高分子乳状液防腐蚀剂,考察了在腐蚀条件下,净水泥浆、加入新型防腐蚀剂的水泥浆、加入填充材料的水泥浆以及加入防腐蚀剂和填充材料以后的水泥浆形... 通过分析CO_2、H_2S对水泥石的腐蚀机理,采用一种新型的通过聚合反应生成的线性水溶性高分子乳状液防腐蚀剂,考察了在腐蚀条件下,净水泥浆、加入新型防腐蚀剂的水泥浆、加入填充材料的水泥浆以及加入防腐蚀剂和填充材料以后的水泥浆形成的水泥试块的抗压强度、渗透率和外貌形态变化,同时通过XL-30型扫描电子显微镜对水泥试块的内部结构进行了观察。实验表明,在水泥浆中同时加入新型防腐蚀剂和填充材料以后,水泥石的防腐蚀能力得到极大的提高,相对净浆来说,水泥石渗透率降低率达80.7%;由于防腐蚀剂具有一定的缓凝作用,所以水泥石抗压强度会受到一定的影响,若有需要,建议通过加大促凝剂量来调节其抗压强度值。 展开更多
关键词 水泥石 防腐蚀剂 CO_2腐蚀 H_2S腐蚀 腐蚀机理
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固井水泥体系在不同条件下的力学行为规律 被引量:12
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作者 郑友志 徐冰青 +3 位作者 蒲军宏 牟乃渠 王斌 李明 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期119-123,共5页
目前水泥环韧性力学测试存在着诸多技术难题。为此,采用数值模拟和室内评价等手段,对国内外典型弹性、柔性、韧性和纯水泥体系在不同加载速率、应力—应变曲线不同取值区间、不同围压及不同温度下的力学性能进行了对比研究。结果表明:... 目前水泥环韧性力学测试存在着诸多技术难题。为此,采用数值模拟和室内评价等手段,对国内外典型弹性、柔性、韧性和纯水泥体系在不同加载速率、应力—应变曲线不同取值区间、不同围压及不同温度下的力学性能进行了对比研究。结果表明:①在较低加载速率下,水泥石的应力—应变曲线扭曲不平滑,不能够及时产生对应力的响应;②在较高加载速率下,水泥石应力—应变曲线平滑,且屈服阶段较明显,说明较高的加载速率能更真实地反映出水泥石的屈服应变行为;③水泥石杨氏模量取值区间的推荐值应随着实际井下条件的变化而变化;④温度对屈服应力和极限应变的影响较大,对弹性模量的影响较小;⑤围压对极限应力和极限应变的影响较大,对弹性模量的影响较小;⑥在较低围压与较高温度下,水泥石的屈服阶段较为明显。结论认为,所得到的不同条件下固井水泥体系的力学行为规律可以为准确认识井下水泥环力学性能、研究水泥环力学完整性乃至整个井筒的力学完整性提供技术支撑。 展开更多
关键词 固井 水泥石 水泥环韧性力学测试 加载速率 应力应变 围压 温度
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油井水泥缓凝剂的合成与性能研究 被引量:11
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作者 赵林 《武汉工业大学学报》 CSCD 1998年第4期25-27,31,共4页
介绍了一种新的油井水泥缓凝剂JZR-Ⅱ的合成,实验考察了合成条件对产物性能的影响,评价了加有JZR-Ⅱ的G级油井水泥浆的性能,室内实验结果表明:JZR-Ⅱ对G级油井水泥具有优良的缓凝性能,与分散剂、降滤失剂相容性好,... 介绍了一种新的油井水泥缓凝剂JZR-Ⅱ的合成,实验考察了合成条件对产物性能的影响,评价了加有JZR-Ⅱ的G级油井水泥浆的性能,室内实验结果表明:JZR-Ⅱ对G级油井水泥具有优良的缓凝性能,与分散剂、降滤失剂相容性好,对油井水泥的选择性小,适用于井温75℃~180℃的油气井固井作业。 展开更多
关键词 缓凝剂 合成 固井 油井 水泥缓凝剂
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“三高”气田固井水泥体系研究 被引量:10
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作者 黄洪春 郑新权 刘爱萍 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期77-81,88,共6页
针对高压、高产、高含硫化氢(H2S)气体('三高')气田在固井过程中面临的难点,探讨'三高'气田对固井水泥浆的要求,在分析水泥腐蚀机制的基础上,提出'三高'气田水泥防腐策略;采用水泥浆不同配料组分的颗粒粒径合... 针对高压、高产、高含硫化氢(H2S)气体('三高')气田在固井过程中面临的难点,探讨'三高'气田对固井水泥浆的要求,在分析水泥腐蚀机制的基础上,提出'三高'气田水泥防腐策略;采用水泥浆不同配料组分的颗粒粒径合理级配原理优化设计水泥,通过正交试验筛选出可形成致密水泥石、防腐性能优良的低密度高强度水泥和纤维-胶乳-微膨胀水泥2种体系4个配方,对其形成的水泥石进行抗硫化氢和二氧化碳(H2S/CO2)腐蚀性能评价试验,包括水泥石强度、渗透率、质量损失、腐蚀深度和腐蚀前后内部结构的变化情况,依据试验数据从理论上预测水泥石的抗腐蚀寿命。龙岗气田现场应用表明,所筛选的水泥浆的固井质量得到明显提高,可用于'三高'气田固井,并能延长气井寿命。 展开更多
关键词 “三高”气田 固井 水泥浆 水泥石 腐蚀
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活性外掺料提高油井水泥石抗二氧化碳腐蚀能力研究 被引量:9
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作者 诸华军 姚晓 +3 位作者 王道正 张祖华 华苏东 何玉鑫 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2011年第4期40-43,共4页
为提高固井水泥环的抗CO_2腐蚀能力,开发了富硅铝质活性外掺料(HA)。通过比较不同碳化龄期水泥石的抗压强度、分析孔结构、测定渗透率、分析碳化层的成分和显微形貌等方法,对水泥石的抗碳化性能进行了研究。结果表明,加HA水泥石抗CO_2... 为提高固井水泥环的抗CO_2腐蚀能力,开发了富硅铝质活性外掺料(HA)。通过比较不同碳化龄期水泥石的抗压强度、分析孔结构、测定渗透率、分析碳化层的成分和显微形貌等方法,对水泥石的抗碳化性能进行了研究。结果表明,加HA水泥石抗CO_2腐蚀能力明显优于净浆水泥石和掺硅灰水泥石:加HA水泥石在CO_2压力2 MPa、95℃腐蚀介质中养护28和90 d后,试样的抗压强度为35.4和33.7 MPa,较同龄期盐水养护试样分别降低了3.01%和13.14%(净浆水泥石分别降低了7.75%和31.15%),试样总孔隙率分别为19.87%和21.45%(净浆水泥石分别为28.81%和31.85%),且有害孔(直径>100 nm)所占比例小;在7 MPa驱替压力下,两个腐蚀龄期的加HA水泥石均未发生渗滤(净浆水泥石的渗透率分别为1.21×10^(-3)μm^2和1.68×10^(-3)μm^2);碳化90 d后的加HA水泥石外层试样中CaCO_3的衍射峰强度明显低于净浆水泥石,且碳化试样的产物呈连续致密,与净浆水泥石腐蚀后形成颗粒的结构明显不同。 展开更多
关键词 固井 水泥浆 水泥石 二氧化碳腐蚀 水泥添加剂 抗压强度
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调凝型外加剂对水泥凝结硬化性能的影响 被引量:9
8
作者 陈友治 甘建春 张信 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2003年第4期24-26,30,共4页
研究了缓凝剂、速凝剂单掺以及与其它品种外加剂复配掺入时 ,对水泥凝结与硬化性能的影响。通过 XRD、SEM微观测试手段 ,研究了调凝型水泥基材料的微观结构特征。试验结果表明 :缓凝剂、速凝剂与防水剂、减水剂复配使用 ,调凝效果显著 ... 研究了缓凝剂、速凝剂单掺以及与其它品种外加剂复配掺入时 ,对水泥凝结与硬化性能的影响。通过 XRD、SEM微观测试手段 ,研究了调凝型水泥基材料的微观结构特征。试验结果表明 :缓凝剂、速凝剂与防水剂、减水剂复配使用 ,调凝效果显著 ,水泥硬化体形成的空间网络结构密实。 展开更多
关键词 调凝 水泥 凝结 硬化
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水泥石抗盐防CO_2/H_2S腐蚀研究 被引量:10
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作者 徐璧华 宋茂林 +1 位作者 李霜 谢应权 《钻井液与完井液》 CAS 2010年第5期58-60,共3页
在分析了伊朗某区块CO_2、H_2S气体的分布情况、浓度、地层水质成分特点等有关物理化学性能的基础上,设计了高温高压腐蚀仪,通过动态注入一定浓度的CO_2、H_2S气体,较真实地模拟了地层腐蚀环境。并且为了提高水泥石防H_2S和CO_2腐蚀的能... 在分析了伊朗某区块CO_2、H_2S气体的分布情况、浓度、地层水质成分特点等有关物理化学性能的基础上,设计了高温高压腐蚀仪,通过动态注入一定浓度的CO_2、H_2S气体,较真实地模拟了地层腐蚀环境。并且为了提高水泥石防H_2S和CO_2腐蚀的能力,首次提出并建立了在海水水泥浆体系中采用通过固体细微充填材料增加水泥石致密性和使用化学缓蚀剂的复合防腐技术,通过实验对比了2种材料的复合作用,其能有效地提高水泥石的防腐性能。 展开更多
关键词 抗腐蚀 水泥石 二氧化碳 硫化氢 抗盐
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纳米SiO_2溶胶缓解油井水泥高温强度衰退的作用机理 被引量:9
10
作者 王成文 陈新 +3 位作者 周伟 王永洪 薛毓铖 罗发强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期72-79,共8页
油井水泥石强度衰退是高温固井所面临的主要难题之一,而添加纳米SiO_2能否缓解水泥石的高温强度衰退以及其作用机理是什么,还有待于验证和确认。为此,通过室内试验,基于X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪分析水泥石的矿物组成、微观... 油井水泥石强度衰退是高温固井所面临的主要难题之一,而添加纳米SiO_2能否缓解水泥石的高温强度衰退以及其作用机理是什么,还有待于验证和确认。为此,通过室内试验,基于X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪分析水泥石的矿物组成、微观结构和水化产物的元素,测定了高温条件下(150℃/35 MPa)纳米SiO_2溶胶对G级油井水泥石抗压强度的影响及变化规律,据此研究纳米SiO_2溶胶在高温下对水泥水化产物的作用机理。研究结果表明:①纳米SiO_2溶胶可以提高G级油井水泥浆的稠度系数,对水泥浆的流变性会产生不利的影响;②在高温养护初期,纳米SiO_2溶胶会降低水泥石的抗压强度,但加入纳米SiO_2溶胶的水泥石的抗压强度不会随着养护时间的增加而产生明显的变化;③加入少量纳米SiO_2溶胶的G级油井水泥中的纳米SiO_2颗粒吸附在水泥矿物表面阻碍水化反应,能够缓解水泥水化产物的高温脱水变质,纳米SiO_2颗粒还可以提高水泥微观结构的致密性;④加入大量纳米SiO_2溶胶的G级油井水泥中的纳米SiO_2与氢氧化钙发生火山灰反应生成一种新型的、结构松散的薄片蜂窝状CSH产物,难以提供较高的抗压强度。结论认为,纳米SiO_2可以作为水泥添加剂以缓解油井水泥高温强度衰退,该研究成果为高温固井水泥浆体系的设计提供了一条新的思路。 展开更多
关键词 纳米SiO2溶胶 高温 G级油井水泥 水泥石 抗压强度 缓解强度衰退 水化产物 微观结构
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储气库固井用油井水泥增韧材料的优选与应用 被引量:9
11
作者 王秀玲 任文亮 +3 位作者 周战云 刘卫军 孙丽 侯平 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第3期89-93,98,共6页
针对储气库生产对水泥石韧性的特殊要求,优选了粒径为0.15~0.18 mm经表面改性的橡胶粉作为弹性材料,聚丙烯纤维作为增韧材料,通过实验确定弹性材料和增韧材料的最佳加量分别为3.0%和0.1%,并配合使用PVA胶乳类降失水剂,改善水泥石脆性,... 针对储气库生产对水泥石韧性的特殊要求,优选了粒径为0.15~0.18 mm经表面改性的橡胶粉作为弹性材料,聚丙烯纤维作为增韧材料,通过实验确定弹性材料和增韧材料的最佳加量分别为3.0%和0.1%,并配合使用PVA胶乳类降失水剂,改善水泥石脆性,提高耐冲击能力及抗折能力,满足水泥环频繁高压注采条件下的长期密封性。综合评价了增韧水泥石的弹性模量、抗折强度、抗压及胶结强度、渗透率及应力条件下水泥环密封性,与净浆水泥石相比,弹性模量降低了43%,抗折强度增加了84.6%,渗透率小于0.05 m D,能够满足35 MPa压力、35℃温差下的水泥环密封性要求,适用于储气库固井。 展开更多
关键词 储气库 固井 增韧低渗水泥浆 增韧材料 长期密封性
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一种新型超高温固井水泥石抗强度衰退材料 被引量:8
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作者 周崇峰 费中明 +4 位作者 李德伟 赵江波 蒋世伟 刘慧婷 徐明 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第1期71-75,共5页
在200℃以上超高温下,加砂水泥石强度发生衰退,导致超高温深井固井水泥环层间封隔失效,无法满足高温油气井长期开采的需求。对加砂水泥石的强度衰退机理进行探索,研究发现超高温下加砂水泥水化生成平行疏松的硬硅钙石,孔隙率增大,是其... 在200℃以上超高温下,加砂水泥石强度发生衰退,导致超高温深井固井水泥环层间封隔失效,无法满足高温油气井长期开采的需求。对加砂水泥石的强度衰退机理进行探索,研究发现超高温下加砂水泥水化生成平行疏松的硬硅钙石,孔隙率增大,是其力学性能衰退的根本原因。通过高温水化产物优化设计,优选晶体层间距为纳米尺寸的含铝矿物和纳米管材料,开发了一种新型超高温水泥石抗强度衰退材料DRB-4S。在240℃下,DRB-4S加量为10%~20%时,水泥石28 d强度不衰退且大于50 MPa。通过X射线衍射分析、扫描电镜测试、孔结构测试等方法进一步对DRB-4S抗强度衰退机理进行了分析,晶体层间距为纳米尺寸的含铝矿物促进了高温稳定水化产物铝硅钙石的生成,纳米管的加入抑制了雪硅钙石向硬硅钙石转化,并且在水泥石中起到桥联填充作用,降低了水泥石的孔隙率。掺有DRB-4S的固井水泥浆失水量小于50 mL,稠化时间易调,稳定性良好,总体施工性能良好,为高温油气井长期开采提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 超高温 水泥石 强度衰退 水化产物 孔隙率
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固井水泥石孔隙结构演变及力学强度发展规律 被引量:8
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作者 郑少军 刘天乐 +4 位作者 高鹏 蒋国盛 冯颖韬 李丽霞 陈宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期12092-12098,共7页
本研究以水泥水化数值模拟模型HYMOSTRUC3D为基础,建立了固井水泥浆水化模型,获取了固井水泥石的CH含量和抗压强度,并分别与实验所得固井水泥石的CH含量和抗压强度进行对比,模拟结果与实验结果的偏差分别为0.7%~8.7%和0.5%~10.7%,结果... 本研究以水泥水化数值模拟模型HYMOSTRUC3D为基础,建立了固井水泥浆水化模型,获取了固井水泥石的CH含量和抗压强度,并分别与实验所得固井水泥石的CH含量和抗压强度进行对比,模拟结果与实验结果的偏差分别为0.7%~8.7%和0.5%~10.7%,结果吻合较好,验证了所建模型的准确性。然后,基于所建模型探究了水泥矿物成分(C3 S、C2 S、C3 A和C4 AF)、水化产物(C-S-H和CH)、孔隙率、孔径分布等随水灰比和水化龄期的变化关系,并在Para View中重建了水泥石三维微结构。此外,分别采用Ryshkewitch方程、Schiller方程和二次线性方程探讨了水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的变化关系。研究结果表明:(1)水泥水化过程中,固井水泥石的孔隙率逐渐减小,孔径分布逐渐变窄,抗压强度逐渐增大;随水灰比的增大,孔隙率相应增大,孔径分布范围变宽,抗压强度减小。(2)水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率呈负相关,采用Ryshkewitch方程、Schiller方程和二次线性方程分别拟合水泥石的抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的关系,拟合决定性系数R^(2)分别为0.92、0.85、0.91和0.97、0.95、0.97。(3)相比于Schiller方程和二次线性方程,Ryshkewitch方程在研究水泥石抗压强度与总孔隙率、毛细孔隙率的关系时更具普适性,毛细孔隙率是决定抗压强度的主要因素。(4)可采用y=191.5e-0.074x开展固井水泥浆抗压强度发展和毛细孔隙率变化规律的预测和研究。 展开更多
关键词 HYMOSTRUC3D模型 固井水泥石 CH含量 抗压强度 孔隙率 孔径分布
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压痕法评价煤层气井固井水泥石断裂力学性质 被引量:7
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作者 张典坤 陈立超 王生维 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期115-122,共8页
深部煤层气井高压注入压裂、水平井分段压裂、CO2地质封存等复杂工况对井筒环空封隔能力提出了更高的要求。为了探究煤层气井固井水泥石本体破坏原貌特征、水泥石断裂力学性质对环空封隔失效的影响,通过实地解剖沁水盆地晋城矿区煤层气... 深部煤层气井高压注入压裂、水平井分段压裂、CO2地质封存等复杂工况对井筒环空封隔能力提出了更高的要求。为了探究煤层气井固井水泥石本体破坏原貌特征、水泥石断裂力学性质对环空封隔失效的影响,通过实地解剖沁水盆地晋城矿区煤层气井的固井情况,基本查明了煤层气井井筒环空水泥环的破坏情况,并利用压痕法(IM)对该矿区煤层气井固井水泥石原样进行维氏硬度、断裂韧度的实验测试,研究其在不同载荷下的变化规律。研究结果表明:①该区煤层气井井筒封隔失效的主要形式包括固井水泥环的第一、第二界面的开裂形成流体通道,以及水泥环本体脆性断裂形成高角度垂向裂缝和断块体;②水泥石的高脆性导致硬度随载荷增加先降低再升高,现用固井水泥浆体系的高脆性是其在射孔、压裂环节封隔失效的关键内在因素;③断裂韧度随着载荷的增大逐渐升高,后期维持在0.71 MPa·m^1/2,抗裂性能较差;④射孔冲击在水泥石中形成辐射裂纹,压裂期间高压流体的挤注导致射孔辐射裂纹失稳扩展并形成垂向裂缝窜槽和断块。结论认为,采用抗冲击型高韧性复合水泥可以控制射孔阶段固井水泥石的辐射裂纹尺寸,有利于防止煤层气井井筒环空封隔失效。 展开更多
关键词 深部 煤层气井 固井 环空封隔能力 水泥石 断裂韧度 压痕法 抗冲击 高韧性水泥
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一种油井水泥石高温稳定剂 被引量:7
15
作者 刘景丽 彭松 +5 位作者 何武 张明 霍如军 姬伟强 杨豫杭 付玥颖 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第3期367-370,共4页
针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下(320℃、450℃)抗压强度不衰退,... 针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下(320℃、450℃)抗压强度不衰退,优于加砂水泥石及超细二氧化硅水泥石。同时加入高温稳定剂的水泥浆还具有很好的胶结强度,约是加砂水泥石环的4倍,超细二氧化硅水泥石环的3.5倍。该高温稳定剂在蒙古林油田现场应用2口井,整个施工过程顺利,固井质量较好,一二界面胶结质量良好,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 高温稳定剂 抗压强度衰退 高温 固井 固井质量 水泥石
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Properties and Application of Oil-well Cement Enhanced with a Novel Composite Toughening Agent 被引量:2
16
作者 Hua Sudong Yao Xiao 《Petroleum Science》 SCIE CAS CSCD 2007年第2期52-59,共8页
Brittle fracture of cement sheath, induced by perforation and stimulation treatments, can cause cross flow of formation fluid and increase casing damage. A novel agent XL was developed for solving the problem. Experim... Brittle fracture of cement sheath, induced by perforation and stimulation treatments, can cause cross flow of formation fluid and increase casing damage. A novel agent XL was developed for solving the problem. Experimental results showed that the toughness of the set cement containing XL was improved remarkably. The engineering properties of the slurry containing XL, drag reducer USZ (0.2% BWOC), filtrate loss additive F 17B (1.2% BWOC) and crystalloid expanding agent F17A (3% BWOC) could meet technical requirements of cementing operation. After perforation, good quality cement sheath enhanced with XL was observed by CBL/VDL logs in a deep well. 展开更多
关键词 Oil-well cement cementING cement sheath set cement fiber
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水泥石力学变形能力的影响因素实验分析 被引量:5
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作者 黄海鸿 唐世忠 +3 位作者 喻芬 翟腾飞 龚雨 胡兴 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2015年第1期73-76,102-103,共4页
针对从实验角度计算水泥石在一定井下条件的变形能力研究相对较少的问题,结合弹性耦合力学模型,利用实验结果计算并分析了在一定工况下,水泥浆配方、实验温度、围压、养护时间、水泥环厚度5个方面对水泥石变形能力的影响。结果表明,加... 针对从实验角度计算水泥石在一定井下条件的变形能力研究相对较少的问题,结合弹性耦合力学模型,利用实验结果计算并分析了在一定工况下,水泥浆配方、实验温度、围压、养护时间、水泥环厚度5个方面对水泥石变形能力的影响。结果表明,加入弹韧性材料能够降低水泥环的弹性模量,且加入胶乳后的水泥环力学变形能力较纤维水泥环明显要好;随着养护温度的升高,水泥石的弹性模量减小,从而增加了水泥环的总变形能力;随着围压的增大,水泥环变形能力有减弱趋势;随着水泥环在井下的时间增长,在一定程度上提高了水泥环的力学变形能力;虽然水泥环厚度对水泥石自身性能无影响,但水泥环厚度从38.1 mm减小到19.1 mm,水泥环在井下条件的变形可增大85.5%。 展开更多
关键词 水泥石 力学模型 实验 影响因素 变形能力
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一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系 被引量:3
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作者 郑友志 佘朝毅 +2 位作者 付洪琼 郭小阳 汪瑶 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期63-70,共8页
随着固井水泥浆技术的发展,固井自愈合技术已然成为预防和治理油气窜、提高水泥环长期密封能力最为有效的技术之一。针对固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题,基于“先防后堵”的技术思路,从化学仿生的角度,研发了一种... 随着固井水泥浆技术的发展,固井自愈合技术已然成为预防和治理油气窜、提高水泥环长期密封能力最为有效的技术之一。针对固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题,基于“先防后堵”的技术思路,从化学仿生的角度,研发了一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系,分别评价了该仿生自愈合水泥浆体系工程性能和凝固后的自愈合水泥石力学性能,并通过劈裂造缝的方式,评价了自愈合水泥石在甲烷养护条件下的力学性能恢复能力和渗透率的降低率。最后通过SEM微观测试和红外光谱分析了该自愈合水泥的愈合机理。研究结果表明:①水泥石力学性能优异,在抗压强度降低15%的情况下水泥石弹性模量减少41%,显示出良好的韧性,起到了“先防”的作用;②破坏后的水泥石遇烃激发,能生成一种溶黏型凝胶状酯类物质,重新黏合水泥石骨架,自愈合水泥石在甲烷养护条件下抗压强度恢复率达94.5%,抗折强度恢复率达58.6%,气测渗透率降幅为99%,液测渗透率降幅为100%,起到了“后堵”的作用。结论认为,溶黏型仿生自愈合水泥浆体系可有效实现固井完整性并在水泥环破坏后通过自愈合实现长期密封完整性,为防止环空异常带压这一油气井生产安全隐患提供了有力的技术支撑,有利于解决固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题。 展开更多
关键词 自愈合 溶黏型 水泥浆 水泥石 评价方法 先防后堵 环空带压
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碳纳米管羧基功能化及其对水泥石的影响
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作者 贾慧 金鑫 +1 位作者 魏浩光 李小江 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第5期640-645,共6页
随着非常规油气井开发的不断深入,复杂的地下环境对水泥石的各项力学性能指标提出更高的要求,因此,急需开发高性能的纳米材料用于改造水泥石性能。采用稀酸酸化工艺制备羧基功能化碳纳米管分散液,通过接触角、紫外-可见吸收光谱和沉降... 随着非常规油气井开发的不断深入,复杂的地下环境对水泥石的各项力学性能指标提出更高的要求,因此,急需开发高性能的纳米材料用于改造水泥石性能。采用稀酸酸化工艺制备羧基功能化碳纳米管分散液,通过接触角、紫外-可见吸收光谱和沉降稳定性等测试对分散液的分散能力进行讨论,并对羧基功能化碳纳米管提高水泥石力学性能的效果进行了验证。研究结果表明,羧基功能化可使碳纳米管的粒径减小89.71%,并使疏水材料转变为亲水材料,同时,羧基功能化碳纳米管在水中的分散稳定性提升100%;0.005%加量的羧基功能化碳纳米管使水泥石的抗压强度提高16.05%,抗折强度提高25.82%,抗拉强度提高18.07%。 展开更多
关键词 碳纳米管 羧基 水泥石
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耐酸性气体腐蚀水泥添加剂DC206的研制及性能评价 被引量:3
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作者 周仕明 谭春勤 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2011年第1期25-28,共4页
为了满足酸性油气田勘探开发的需要,在系统分析CO2和H2S在湿环境下腐蚀水泥石机理的基础上,开发了DC206防腐蚀剂。室内性能评价试验表明,在常规水泥浆中加入DC206,经CO2或H2S腐蚀21 d后,水泥石的强度损失和渗透率增高趋势得到有效抑制,... 为了满足酸性油气田勘探开发的需要,在系统分析CO2和H2S在湿环境下腐蚀水泥石机理的基础上,开发了DC206防腐蚀剂。室内性能评价试验表明,在常规水泥浆中加入DC206,经CO2或H2S腐蚀21 d后,水泥石的强度损失和渗透率增高趋势得到有效抑制,与基本水泥相比有较大改善。通过分析腐蚀产物和水泥石微观结构可知,DC206的主要作用机理是:DC206首先消耗掉水泥石中的Ca(OH)2,降低了水泥石碱度,使水泥石在CO2和H2S环境下的腐蚀反应速度大大降低;在CO2腐蚀环境下DC206能够有利于腐蚀产物CaCO3转向方解石结晶,而方解石的晶体排列紧密,可提高水泥石强度,降低其渗透率;在H2S腐蚀环境下,由于DC206消耗掉水泥水化产生的Ca(OH)2,使H2S不能直接与Ca(OH)2反应生成具有膨胀作用的二水石膏,从而能减少水泥石中的裂纹,降低渗透率。 展开更多
关键词 二氧化碳腐蚀 硫化氢腐蚀 防腐剂 腐蚀控制 水泥石 实验室试验
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