MgO作为油井水泥膨胀剂的研究现状与展望

油井水泥综合知识 水泥是水硬性胶结材料，分为普通水泥和油井水泥。普通水泥也称建筑水泥，列入astm 标准，而油井水泥列入api标准。油井水泥与普通水泥的根本区别在于:油井水泥具有严格 的化学成分和矿物组成，而且在生产时除允许加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。 本节主要介绍油井水泥的化学组成、级别和类型以及生产和应用中的一些基本知识。 一、化学组成 水泥的质量主要取决于化学成分，而先进的分析方法已为获得水泥的化学成分铺平了道 路。表1.2.1列出g级hsr水泥的主要化学成分。由表中数据可以看出，波特兰水泥包括4 种主要成分:铝酸三钙c3a(3cao·a12o3)；铁铝酸四钙c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸 三钙c3s（3cao·sio2)；硅酸二钙c2s(2cao·sio2)。通过各相显微镜检查，熟料颗粒含有 4种

硅灰在超高强混凝土中的应用 张江泳 (河南省鄢陵县公路管理局,鄢陵461200) 摘　要:　研究了硅灰及其掺量对超高强混凝土物理性能、力学性能、耐久性方面的影响。结果表明:硅灰是一种高 效的活性掺合料,在混凝土中掺入一定量的硅灰,能够显著提高混凝土的强度、抗渗性,抗冻性和耐久性,是配制超高 强混凝土不可缺少的组分。 关键词:　硅粉;　超高强混凝土;　强度;　耐久性 applicationofsilicafumeinsuper2highstrengthconcrete zhangjiang2yong (henanprovinceyanlinghighwayadministeroffice,yanling461200,china) abstract:　thesilicafumewithdiffe

word格式-专业学习资料-可编辑 学习资料分享 油井水泥外加剂及应用 第一节概述 随着石油工业的发展，油气勘探和开发领域日益扩大，钻井技术逐渐提高。深井、超深井和特殊井频频问世，给油井技术提出更高的要求。 特别是在地质构造复杂、井下条件恶劣的情况下注水泥，采用纯水泥已经远远不能满足工艺技术的要求，必须依靠外加剂来调节其使用性能。例如: 填充剂可以增加产浆量，节约水泥，降低成本;促凝剂或缓凝剂可以调节稠化时间，既能保证施工安全，又能在规定的时间内达到继续作业的强度要 求;降失水剂可以减少渗透性地层对水泥浆的滤失作用，保护油气层，提高采收率;分散剂可以改善水泥浆流变性能，增加顶替效率，提高固井质量， 延长油井寿命。因此，外加剂的研究、重产和应用在国内外都得到迅速地发展。 外加剂可以使水泥在不改变基本成分的情况下，改变其水泥浆性能。它与水泥的关系是相辅相成的。一般地说

水泥环可以认为是一个先天带有一定缺陷和微裂缝的脆性材料,这些微裂缝及缺陷使水泥环易受后续施工、射孔等影响,发生脆裂,或与套管、井壁剥离,影响油气井后期开采,缩短油气井的寿命。塑性水泥可以很好地解决水泥环的脆裂问题,它通过掺入高强度纤维,不仅可增加水泥石的强度,而且可改变水泥石的弹性。室内采用具有不同长度分布和合适长径比的混合短纤维(纤维长度均小于4mm)、粒径为0.180～0.280mm(60～80目)的橡胶粉、活性微粒和与之相匹配的激活剂制得了早强增韧剂zsj。实验发现,zsj抗盐性能优良,与其它外加剂有良好的配伍性,增韧剂zsj的加入对水泥浆的施工性能基本无影响,但能大大改善水泥石的力学性能,水泥石抗压强度、抗折强度和抗冲击韧性均有不同程度的增长。实弹射孔实验证明zsj水泥石能够抵抗射孔等后续施工的冲击,可有效提高水泥环封固质量,防止地层流体窜层,延长油井寿命。

采用聚醚a与b酸为原料,在以m(zno)∶m(naoh)=1∶1为催化剂的条件下发生酯化反应。利用消泡、抑泡性能测试等手段,通过对影响反应的温度、时间、原料物质的量比及催化剂用量等设计正交实验,确定酯化的优化条件:温度120℃,反应时间5h,催化剂用量0.6%,物料a与b的质量之比1.2∶1,酯化率为79%。实验证实,聚醚酯类消泡剂既保留有聚醚类消泡剂易于分散、表面张力低、稳定性好、耐高温的优点,且消泡能力更高,活性更强。

油井水泥低温早强剂x-1由活性硅,固体醇胺和阴离子型聚合物复配而成。水灰比为0.42-0.52时,加入10.0%的x-1可使水泥浆15℃稠化时间比净水泥浆缩短40%-50%。在15℃下养护12h,24h的抗压强度分别大于3.5mpa和6.5mpa。水泥浆体系的综合性能满足低温井固井施工的基本要求。

0前言油井水泥是一种波特兰水泥,属于氧化钙型的硅酸盐水泥,是一种水硬性胶凝材料。它能够与水按一定的比例混合成水泥浆,并在井下硬化成具有一定抗压强度和渗透率的水泥石。d级油井水泥一般适于1830～3050m井深的注水泥作业,包括中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型,由于在该条件下,水泥浆要有良好的可泵性,就要烧制低c_3a含量和高c_3s含量的熟料,给生产带来困难。不仅要有满足施工要求的流变学性质和凝结时间,还要有对地层和套管良好的胶结强度,才能保证注水泥施工

针对北方地区冬季固井地层温度低,水泥石强度发展缓慢的问题,研制一种低温早强剂qz—1,该早强剂可在低温环境大大加快水泥的水化速度,使水泥石形成较高的早期强度。20℃时,早强剂加量2%,12h抗压强度即可达到3.6mpa,达到二次开钻对水泥石强度(3.5mpa)的要求,大大缩短候凝时间,提高钻井速度,节约钻井成本。

针对水泥石低温情况下强度发展缓慢,影响钻井周期的具体情况,研制开发了早强剂dz-z。dz-z由多种无机化合物和有机化合物按一定的比例复合而成,具有双重早强作用,它能明显地提高低温下水泥石的早期强度,并能改善水泥石结构,使之致密、渗透率降低。早强剂dz-z加量为0.5%~2.0%,适用温度为0~50℃,8h水泥石抗压强度大于3.5mpa,随着加量的增加,水泥石强度也迅速增长。同时,早强剂dz-z基本不影响浆体的流变性能,还可以根据现场施工所需时间的长短,用缓凝剂调节水泥浆稠化时间,但仍能使8h抗压强度大于3.5mpa。现场应用表明,低温早强剂dz-z在低温条件下明显缩短了固井候凝时间,节约了钻井作业成本。

1 油井水泥组成、级别和类型 水泥是水硬性胶结材料，分为普通水泥和油井水泥。普通水泥也称建筑水泥，列入astm 标准，而油井水泥列入api标准。油井水泥与普通水泥的根本区别在于:油井水泥具有严格的化 学成分和矿物组成，而且在生产时除允许加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本节主 要介绍油井水泥的化学组成、级别和类型以及生产和应用中的一些基本知识。 一、化学组成 水泥的质量主要取决于化学成分，而先进的分析方法已为获得水泥的化学成分铺平了道 路。表1.2.1列出g级hsr水泥的主要化学成分。由表中数据可以看出，波特兰水泥包括4种 主要成分:铝酸三钙c3a(3cao·a12o3)；铁铝酸四钙c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三钙 c3s（3cao·sio2)；硅酸二钙c2s(2cao·sio2)。通过各相显微镜检查，熟料颗粒含有

1 油井水泥组成、级别和类型 水泥是水硬性胶结材料，分为普通水泥和油井水泥。普通水泥也称建筑水泥，列入astm 标准，而油井水泥列入api标准。油井水泥与普通水泥的根本区别在于:油井水泥具有严格的化 学成分和矿物组成，而且在生产时除允许加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本节主 要介绍油井水泥的化学组成、级别和类型以及生产和应用中的一些基本知识。 一、化学组成 水泥的质量主要取决于化学成分，而先进的分析方法已为获得水泥的化学成分铺平了道 路。表1.2.1列出g级hsr水泥的主要化学成分。由表中数据可以看出，波特兰水泥包括4种 主要成分:铝酸三钙c3a(3cao·a12o3)；铁铝酸四钙c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三钙 c3s（3cao·sio2)；硅酸二钙c2s(2cao·sio2)。通过各相显微镜检查，熟料颗粒含有

第1页 企业标准g级油井水泥 1、主题内容与适用范围 本标准规定了g级油井水泥的定义、要求、试验方法、检验规则、 交货与验收标志、包装、运输和贮存。 2、引用标准 gb10238-1998油井水泥标准及其引用标准。 3、定义 3.1g级油井水泥：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥经熟 料，加入适量的石膏，磨细制成的产品。在粉磨与混合g级水 泥过程中，不允许掺加任何其他外加剂。 4、级别和类型 4.1g级油井水泥：该产品是一种基本油井水泥，有中抗硫酸盐型 （msr）和高抗硫酸盐型（hsr）两种类型。 5、要求 5.1化学要求 序 号 品种 名称 mgoso3(%)loss(%)不溶物（%）c3s(%)c3a(%)r2oc4af+2c3a(%) 第2页 5.2物理性能要求 6.试验方法 序 号 品种名称 拌合水 （%） 游离水 （m

油井水泥组成、级别和类型 水泥是水硬性胶结材料，分为普通水泥和油井水泥。普通水泥也称建筑水泥，列入astm标准，而油井水泥列入api标准。油井水泥与 普通水泥的根本区别在于:油井水泥具有严格的化学成分和矿物组成，而且在生产时除允许加入3%-6%的二水石膏以外不得加其它材料。本节主要 介绍油井水泥的化学组成、级别和类型以及生产和应用中的一些基本知识。 一、化学组成 水泥的质量主要取决于化学成分，而先进的分析方法已为获得水泥的化学成分铺平了道路。表1.2.1列出g级hsr水泥的主要化学成分。 由表中数据可以看出，波特兰水泥包括4种主要成分:铝酸三钙c3a(3cao·a12o3)；铁铝酸四钙c4af(4cao·a12o3·fe2o3)；硅酸三钙c3s （3cao·sio2)；硅酸二钙c2s(2cao·sio2)。通过各相显微镜检查，熟料颗粒含有4种矿物成分(熟

近日,由大连市技术监督局标准化处组成的评审组到二水厂,对大连水泥集团公司生产的a、g级油井水泥采用国际标准进行了现场验收,结论为合格,从而证实了公司生产的特种水泥产品品质达到了国际先进水平。公司刘文盛副总经理、生产部、工厂主要领导参加了验收过程。经过公司申请、大连市技术监督局批准,该公

近日，由大连市技术监督局标准化处组成的评审组到二水厂，对大连水泥集团公司生产的a、g级油井水泥采用国际标准进行了现场验收，结论为合格，从而证实了公司生产的特种水泥产品品质达到了国际先进水平。公司刘文盛副总经理、生产部、工厂主要领导参加了验收过程。

第21卷第3期油田化学vol.21no.3 2004年9月25日oilfieldchemistry25sept,2004 文章编号:1000-4092(2003)04-0290-07 国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展 x 杨小华,王中华 (中原石油勘探局钻井工程技术研究院,河南濮阳457001) 摘要:综述了近15年来国内油井水泥外加剂研制与应用方面的进展。分6大类介绍了新研发的油井水泥外加剂, 其中一些经过了现场试验,有几种已投入现场推广应用:1降滤失剂17种;o分散剂18种;?缓凝剂6种;?防窜 外加剂3种;?膨胀剂1种;?早强剂4种。参48。 关键词:油井水泥外加剂;降滤失剂;分散剂;缓凝剂;研究与开发;综述 中图分类号

对以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)和丙烯酰胺(am)为单体合成的油井水泥降失水剂fan进行性能评价,结果表明,fan具有较好的耐高温降失水能力和一定的缓凝性能,且对水泥石早期强度的发展影响不大。fan掺量为0.5%的水泥浆在160℃时失水量小于100ml,在110℃,21mpa条件下养护24h的抗压强度达26.1mpa。分析了降失水剂fan的降失水机理。

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(amps)、丙烯酰胺(am)和丙烯酸(aa)为共聚单体,以过硫酸铵为引发剂,通过自由基聚合合成了一种新型的三元共聚物油井水泥降失水剂(sz1-1)。用红外光谱、热重分析对聚合物结构和抗温性能进行表征。结果表明,该降失水剂具有良好的失水控制能力和抗温性,在120℃以下,sz1-1加量为4.0%时失水可控制在50ml以内；在180℃时,sz1-1加量为6.0%时失水可控制在50ml以内；降失水剂与常用的减阻剂、缓凝剂、膨胀剂、早强增塑剂有良好的配伍性,水泥浆体系抗压强度大于14mpa,稠化时间可调,综合性能优良。成功将该降失水剂用于川东北某井的高温固井作业中,综合性能满足工程要求,固井质量良好。

在油气井固井作业中需要使用油井水泥外加剂来控制、改善水泥浆的流变性能和水泥的水化、凝结性能,提高水泥石的综合性能,保证固井质量。大量的实践表明,保证固井质量的关键之一是固井水泥浆的良好性能。而固井水泥浆的良好性能取决于水泥浆和水泥浆外加剂的性能。主要研究自制复合型油井水泥早强剂ll与实验室自制油井水泥缓凝剂mam,分散剂fasa,降失水剂as的配伍性规律。按照中国石油天然气行业标准sy/t5504.4-2008,sy/t5504.1-2005,sy/t5504.3-2008和sy/t5504.2-2005,测试水泥浆性能,最后进行早强水泥浆体系性能测试,通过配方1抚顺g级油井水泥+2.5%早强剂ll和配方2抚顺g级水泥+2.5%早强剂ll+1.0%缓凝剂mam+0.5%分散剂fasa+1.0%降失水剂as的水泥浆性能比较,结果表明,早强剂ll分别加入缓凝剂mam,分散剂fasa,降失水剂as后水泥浆性能均能达到相关行业标准,配伍性良好,并且早强水泥浆体系性能稳定,测得的稠化时间略有加长,初始稠度较低,抗压强度降低,能够满足固井的各项指标的要求。

由于在低温条件下,水泥浆因水化速度慢,候凝时间长,极易造成油、气、水浸,导致水泥环不致密、固井质量差等问题。本文研制了油井水泥中低温早强剂bzc-1s,它是由无机盐、有机盐和有机酸复合而成。低温早强促凝剂可在低温30℃的情况下,常压养护8h抗压强度超过4.5mpa,24h抗压强度超过15mpa;在低温60℃的情况下常压养护8h抗压强度超过17mpa,24h抗压强度超过25mpa;而且不影响体系综合性能,具有显著的早期促强效果,可应用于多种水泥浆体系。

　第30卷第2期硅酸盐学报vol.30,no.2 　2002年4月journalofthechineseceramicsocietyapril,2002 g级油井水泥的水化及硬化 张景富1,俞庆森1,徐　明2,高莉莉2,肖海东2 (1.浙江大学化学系,杭州　310027;2.大庆钻井技术研究所,大庆　151400) 摘　要:研究了g级油井水泥在不同温度条件下的水化硬化特点及强度性能.分析了不同条件下硬化浆体水化产物的组成、形态及显微结构 的变化特点,揭示了不同温度及外加剂条件下水泥石强度发展及变化规律,阐明了温度对水泥石强度性能产生影响的内在本质.确立了强度 衰退的临界温度及抑制强度衰退的合理加砂量. 关键词:g级油井水泥;水化硬化;水化产物;显微结构;

系统研究了不同配比的矿渣石膏体系对改善g级油井水泥膨胀性能和力学性能的影响。通过汞压入法(methodofmercuryintrusionporemeasurement,mip)和扫描电镜(sem)等现代测试方法对矿渣油井水泥的水化硬化特性和机理进行了研究。试验结果表明:掺加矿渣石膏后能显著改善油井水泥石的早期强度;并且该体系在50℃养护温度下,通过石膏的不同掺量,可以获得比较好的早期膨胀数据;通过微观结构的分析,验证了石膏对矿渣油井水泥体系的激发作用。