文档介绍：固井新材料的研究现状及展望
汇报内容一、引言
二、特种水泥
三、油井水泥外加剂和外掺料
四、水泥浆体系
五、研究展望建议
一引言
固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程,其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管,固井质量的好坏直接关系到油气井的寿命和资源的保护,因此必须充分考虑固井作业的各个环节,如:井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备和固井施工等,而固井材料作为层间封隔和保护套管目的的主要载体,一直是固井设计的重中之重的环节,也是固井领域研究的主要方面,它包括:基本水泥、混合水、外掺料和外加剂等材料。基本水泥是一些可以发生水化反应并能够形成足够力学性能的胶凝材料;外掺料主要是用来提高或降低水泥浆的密度,改善水泥石的高温性能、渗透率、韧性等力学性能的材料。
一引言
外加剂则是可以改变水泥浆的凝结时间、流变性能、游离性能和提高水泥浆的防窜性能与保护油气层,并对水泥石的力学性能产生影响。经过近百年的研究和实践,已形成了一系列的水泥、外加剂和外掺料,并建立了可适用于各类井固井和各种钻井技术以及油田勘探开发需要的水泥浆体系,如:防水窜、防气窜、韧性、胶乳、高密度、泡沫、含盐、化学发泡、高强度低密度水泥浆体系,水平井、调整井、地热井、浅气层井和深井固井水泥浆体系,小井眼钻井和欠平衡钻井配套的水泥浆体系,多功能钻井液和泥浆转化为水泥浆技术等。
一引言
但随着新的钻井技术的不断出现,天然气、煤层气、地热井等资源的不断的被重视,环保要求的不断提高、深层的能源和难开采储量的开发,我国石油工业不断向海外拓展业务,给我国固井行业不断带来了新的挑战,对固井材料提出了新的课题,本文将对我国的固井材料的现状及未来的发展提出一些意见。
一引言
二特种水泥
虽然波特兰水泥已基本能满足固井的需要,但对一些特殊地质条件、环境和工程需要如:严重漏失、窄间隙、超低密度、超高温等,还需开发一些特种水泥。在美国,基本水泥除了API油井水泥外,还包括高铝水泥、矿渣、矿渣和水泥混合物、酸溶水泥和合成树脂水泥等特种水泥,而且还市售一些不同细度、不同密度的水泥及混合物,使用起来非常方便。我国的油井水泥初期借鉴了前苏联的标准,形成了45℃水泥、75℃水泥、120℃水泥等系列,使用起来很不方便,水泥与外加剂的相容性也较差。进入80年代,逐渐借鉴API规范,形成了A、B、C、D、E、F、G、H、J九类油井水泥,但对特种水泥的研究相对较少,在这里我将重点研讨矿渣水泥、热合水泥、磷酸盐水泥和沸石型无机聚合物水泥等特种水泥在固井领域应用的可能性。
二特种水泥
二特种水泥
1、矿渣水泥
2、热合水泥
4、沸石型无机聚合物水泥
3、磷酸盐水泥
高炉矿渣是利用高炉冶炼生铁时的副产物,它是一种代替水泥的廉价水化材料,它是在1400~1500 ℃下由下由铁矿石的土质和石灰石助溶剂熔融化合而成,经过水淬后成为含玻璃体结构的具有潜在活性的胶凝材料。在激活剂的作用下,与水泥一样发生水化反应,但形成低钙的水化产物,由于它密度比水泥轻,和泥浆相容性好,水泥石结构致密,高温水化产物稳定,盐对它的水化进程影响小,凝结时间短,水泥石不收缩,随温度的提高,激活剂掺量逐渐减少,成为MTC技术的主体材料。
1、矿渣水泥