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水硬高炉矿渣MTC固井技术研究

矿渣MTC固井技术具有掺混、胶结滞留泥浆,提高固井质量,降低固井成本和保护环境等优点,近年越来越受到石油工业和钻井界的广泛关注。目前国内外许多学者也致力于这方面的研究,取得了不少成果。但该技术仍有许多问题未得到很好的解决,如固化体高温开裂问题、泥饼固化的可行性等,这些问题限制着矿渣MTC技术的推广应用。为了解决上述问题,拓展矿渣MTC的应用领域,充分发挥MTC技术的优势,本文对水硬高炉矿渣MTC固井技术进行了系统研究,重点放在矿渣固化体高温开裂、配套外加剂研究和泥饼固化三个关键问题上。本文系统研究了矿渣在高低温度下的水化产物、特征及差异,从矿渣水化反应机理入手,在大量实验基础上,研究了MTC固化体开裂的原因及影响因素,高温MTC固化体开裂的根本原因在于矿渣水化产物C-S-H凝胶体C/S比较高,质脆,整体胶结性差,易发生晶形的转变。控制高温情况下矿渣MTC的水化速度是解决MTC固化体开裂的基本途径。论文通过对MTC激活剂MJH的研  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

MTC技术理论与应用研究

矿渣MTC固井液在性能、经济以及环保上的优势使得其一问世就得到了大家的广泛关注。对矿渣MTC的研究取得了阶段性的成功,使其应用越来越广泛,但还存在许多机理研究和韧性问题的不足,限制了矿渣MTC技术的发展及推广应用。为此,本文进行了理论与实验研究的探讨。利用X射线衍射物相分析方法研究了矿渣和膨润土的物质组成以及矿渣MTC不同水化阶段主要生成物的变化情况,并结合硅酸盐化学方面的理论得到了矿渣MTC水化机理。矿渣MTC水化实质是利用激活剂破坏矿渣中的玻璃体,使得矿渣中的水泥熟料物质可以充分水化;并且矿渣MTC中的SiO_2在强碱存在的条件下,水化生成活性的SiO_2,形成的聚[SiO_4]~(4-)四面体结构,有助于矿渣MTC凝固体的胶结;另一方面SiO_2本身可以与水泥熟料水化后产物Ca(OH)_2反应生成低C/S的C-S-H凝胶。实验研究得出:增加泥浆的加量,可以提高矿渣MTC的抗压强度,为矿渣MTC用于处理废弃泥浆提供了理论依据...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油钻采工艺》1999年04期
石油钻采工艺

超低密度高炉矿渣MTC固井液试验研究

长庆油田的靖安、华池、镇原等地区主要油气层是诛罗系延安组和三迭系延长组,油层埋深分别为1200~1400m和1800~2000m。其上的洛河组地层(顶界400~700m),由于受洛河水的影响套管腐蚀严重,所以要求水泥返高在洛河组以上150m。这些油田地层压力普遍较低,特别是延长组中上部地层,破裂压力梯度仅有0.012~0.013MPa/m,岩性以砂岩、泥页岩和煤层为主,垂直裂缝和隐裂缝较发育,一旦压漏漏失量非常大。上部的洛河组地层层位浅,岩性为大段砂岩,孔隙度高(25%~30%),渗透性及连通性好,承压能力低,易发生井漏。通过对岩心实测及统计分析,洛河组地层主要是渗透性漏失。洛河组地层储水量丰富,水中含有大量SOg、CI--、HCOi、Mg’”等离子,对套管产生严重的腐蚀。为了解决上述问题,采用双级团井工艺及密度1.45g/cm‘的漂珠水泥浆和密度1.30g/cm‘的泡沫水泥浆固井,但固并质量仍不尽人意。因此,根据平衡压力计算,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《西安石油学院学报(自然科学版)》2001年06期
西安石油学院学报(自然科学版)

高密度高炉矿渣水泥浆固井技术研究

用高炉矿渣转化聚合物钻井液为低密度水泥浆在长庆油田及国内其它几个油田完成 2 0多井次现场试验[1-3 ] .低密度 (1 .3 0~ 1 .6 0 g/cm3 )矿渣膨润土水泥浆在长庆油田低压易漏地层的靖安、华池等地区现场试验和推广应用 3 0 0多口井 ,对解决低压易漏地层水泥浆返高、固井质量问题和降低固井成本 ,展示了该项技术独特的优势 [4 ] .但是 ,目前高密度矿渣水泥浆还未应用于油气井油气层井段的固井 ,为了能提高油气井全井段的固井质量 ,降低固井成本 ,本项研究拟采用高密度 (1 .75~ 1 .93 g/cm3 )矿渣水泥浆 ,结合 MTC固井技术和多功能钻井液固井技术 ,设计高密度矿渣水泥浆 ,应用于油气井油气层井段的固井[5] .1 矿渣的水化反应矿渣在碱性体系中 ,初期的水化以富钙相的迅速水化和解体并导致矿渣玻璃体解体为主 ,其水化产物填充于原充水空间 ,脱离原先结构的富硅相则填充于富钙相水化产物的间隙中...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

低密矿渣MTC体系研究

矿渣MTC技术具有保护环境、降低固井成本的优点,并且该固井液和钻井液的相容性好,可以大大提高了固井质量。矿渣MTC技术越来越受到固井界的广泛关注。由于低密矿渣MTC中加入了大量的减轻剂,导致低密矿渣MTC固化体强度很低不能满足固井要求;另外,矿渣MTC固化体的脆性大一直是限制其发展的关键。因此本文开发出了一种复合激活剂,通过复合材料来改善低密矿渣MTC固化体的韧性,形成了高强度具有一定韧性的低密矿渣MTC配方。本文根据各类减轻剂的特点以及它们与矿渣的协同作用,选用漂珠和微硅作为减轻剂。本文从无机碱类激活剂对矿渣激活机理的研究出发,并考虑无机碱对矿渣MTC浆体性能的影响,选择无机激活剂DHM101为基础,以抗压和抗折强度为目标函数,经正交试验分析得出各个因素的最佳组合,从而开发出了适合于低密矿渣MTC的激活剂体系,并经过外加剂的优化得到低密矿渣MTC配方Mc,该配方具有流变性好、失水量低、游离液量小、稳定性好、固化体抗压强度高并且...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
四川大学

高温超压地层固井降滤失剂AMPS/DMAM/FA/AM共聚物的合成与特征研究

本文采用氧化还原引发体系,首次合成了AMPS/DMAM/FA/AM 水溶性共聚物。研究了共聚物制备过程的影响因素、产物结构、溶液性质及合成产物对水泥浆性能的影响。设计优选出了AMPS/DMAM/FA/AM 高温超压地层固井双作用水泥浆体系,研究了不同体系、不同密度的高温超压固井水泥浆的性能及作用机理。用这种降滤失剂开发出了适合于南海莺琼盆地高温超压地层固井的双作用水泥浆体系,其综合性能达到了国外同类产品的水平,完成了中国海洋石油总公司“十五”科研项目“南海莺琼盆地高温超压地层固井工艺技术研究”项目中“高温超压地层固井双作用防气窜水泥浆研究与开发”,并于2004 年通过了中国海洋石油总公司组织的专家验收,专家组认为“高温超压双作用防气窜水泥浆体系和双作用前置液体系开发已达到试用阶段,整体性能满足南海莺琼盆地高温超压地层固井的作业要求,完全可以替代进口添加剂”。1、根据高温超压地层固井水泥浆的要求及高分子结构与性能的关系,选用AMP...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国石油和化工标准与质量》2018年10期
中国石油和化工标准与质量

固井技术进展及面临的问题简析

0引言众所周知,固井技术是石油建设过程中必不可少的一项工作,同时也是一项重要的系统工程,只有不断提升固井质量水平才能使石油生产工作顺利开展,另外,固井技术对于石油生长周期与油气储存量也有着一定的影响。因此,要提升固井技术水平、注意油田探测程度、注意高温高压问题、水泥浆调配问题也是重点工作。争取让我国固井技术能够更上一层楼。1固井技术进展(1)大温差、长封固段。当前,温差较大、长封固段固井上是勘探开发工作开展的重要地方,大温差固井技术能够在有效控制成本的同时还能提升钻井速度保证深层有效开发。大温差固井技术之所以有着如此重要的作用一定有其自身的优势,主要拥有紊流冲洗液的配置同时与隔离液相融合保证顶替的效率,选取的水泥浆也要有巨大的强度来进行封隔环空,如果想要进行长封固段就可以采用高性能的缓蚀剂与降失水剂,确保顶面水泥浆不会缓释。采用双密度与双凝水泥浆来平衡固井的压力[1]。(2)深井。众所周知,钻井工作量在持续增长,随后更是生产了众...  (本文共2页) 阅读全文>>