稠油热采硅酸盐水泥抗高温技术研究进展

由于常规油井水泥无法适应热采带来的高温环境,采用改性硅酸盐水泥是稠油热采井固井的主要手段.针对耐高温改性硅酸盐水泥进行了调研与梳理,分析了 G级油井水泥的高温衰退机制,总结了 目前中外的硅酸盐水泥抗高温技术及其抗高温机理.调研发现:加砂是目前最重要的硅酸盐水泥抗高温手段,在300℃以上的热采井中,常规密度水泥浆体系应掺...     

硅灰耐高温低密度水泥浆的研究

用硅灰作高温稳定剂,漂珠为减轻剂,与G级油井水泥配制密度为1•5g/cm3的水泥浆。该水泥浆的特点是:①密度低,用水量小;②在低温下强度高、滤失量低、析水为零、稠化时间可调、流变性好,能满足施工工艺的要求;③水泥石能承受高温,在350℃、20MPa下养护3天,强度达12MPa。该低密度水泥浆可用于低压易漏地层稠油热采井的固井,并可大大减轻因高温引起的水泥石强度衰退,延长油井的寿命。     

早强速凝水泥在套保油田的应用

API系列油井水泥（J级水泥已经取消）的应用温度一般是在38℃～110℃之间，通过使用水泥外掺料或外加剂来调节水泥浆的性能，使之适用于低温或高温环境。但吉林石油集团公司套保油田浅层稠油井18℃的井底静止温度，使得API系列水泥无法满足冬季固井施工的基本技术要求。由于国内尚无用于低温地层条件（〈30℃）的油井水泥及其外加剂体系，     

胜利100号沥青合成改性COPNA树脂

以胜利100号沥青为原料合成了改性COPNA树脂，改性COPNA树脂需要在COPNA树脂的侧链上接入含-Si(Oet)，基团的偶联剂分子，以使其比改性前对石英砂具有较强的亲和性、较高的热稳定性及抗压强度．试验考察了改性COPNA树脂的合成条件、溶解性、热稳定性和固砂性能等．实验中，选择“南大-42”为硅烷偶联剂，“COPNA树脂与偶联剂”的质量比例为“200：0．5”，于85～90℃温度下，搅拌反应6h，生成改性COPNA-B树脂；以苯甲醛为固化剂，可使得改性COPNA树脂在400℃以下时，具有较高的热稳定性及抗压强度．试验表明，改性COPNA树脂可用作高温油井防砂材料和稠油热采防砂材料．     

热采井固井水泥含氯促凝剂作用机理研究

含氯促凝剂曾在稠油热采井固井中得到应用,但高温下对油井水泥石性能的影响及机理却未得到深入研究。评价了不同加量及种类的促凝剂对加砂水泥石抗压强度的影响,并深入考察了含氯促凝剂对加砂水泥石抗压强度的影响,结合X–衍射和电镜扫描分析了含氯促凝剂加砂水泥石高温前后水化产物组分和微观形貌变化,探讨了含氯促凝剂对加砂水泥石结构变化的作用机理,结果表明：水化产物硬硅钙石是水泥石高温后强度不衰退的主要原因,当温度超过230 ℃时,水泥石水化产物组分受到氯离子的影响,生成了新的斜长钙石组分,改变了水泥石微观结构,是水泥抗压强度急剧衰退的主要原因。     

优质热采井用石油套管的研制

根据热采井套管损坏的机理，研制了一种适合于注蒸汽开采稠油的优质套管——WSP-105H．介绍了该套管的设计思想：研制耐热钢种，提高套管材料本身的抗高温性能；研制适合于热采井套管的螺纹结构，有效地释放高温产生的热应力．在此基础上，阐述了该套管的研制过程．最后通过有限元模拟的方法，研究了这种套管在热采工况下的适用性。并通过全尺寸模拟试验进行了验证．结果表明，该套管适合于热采井．     

非金属微粉低密度水泥浆的制备

低密度水泥浆可解决低压易漏井固井时水泥浆漏失的难题,但由于其水泥石抗压强度低、体积收缩大,严重影响了固井质量和油井寿命.用外掺法在水泥颗粒空隙中添加非金属微粉,降低水泥石的孔隙率和收缩率,并提高其抗压强度.研究结果表明,与相同密度(1.4 g/cm3)掺有漂珠的低密度水泥浆相比,掺有非金属微粉的低密度水泥石的抗压强度显著提高,水化1 d后有害孔率降低了72.4%,7 d体积收缩率降低了58.9%,水泥浆的工程性能基本满足固井施工的技术要求.     

一种耐热低膨胀钢种的设计

通过对稠油热采井使用工况的研究,针对性设计了一种耐高温、低膨胀钢种.此钢种采用中碳Cr--Mo系加微量晶界强化合金元素及稀土的设计思路.实验室试验证明,其高温拉伸性能和线膨胀系数均较C--Mn系钢种优越,适用于稠油热采工况条件,有望用于稠油热采井专用套管的生产.     

有机硅固砂剂在河南油田的开发与应用

为了克服河南油田地层胶结疏松及经过钻井、采油等作业过程对地层的激励作用而引起的地层出砂 ,开发研究了有机硅高温固砂剂 ,并在河南油田井楼、古城两个稠油油田 1 0口井进行了现场应用 .结果表明 :该剂在 2 0 0℃以上固化的岩心可耐 35 0℃以上的高温 ,抗折强度大于 3.0 MPa,抗压强度大于 8.9MPa,单井有效期平均长达 3个月 .现场使用结果证明该固砂剂效果良好 ,可以推广使用     

稠油热采井固井技术的研究进展

综述了热采井固井水泥浆体系和预应力固井工具的国内外研究最新进展。重点介绍了普通波特兰高温水泥、高铝水泥和特种磷酸盐水泥等耐高温水泥,以及高强低密度水泥、泡沫水泥等高性能低密度水泥浆;并介绍地锚、热应力补偿器这两个主要预应力固井工具的应用现状。