基于拉伸胶结强度的水泥环一界面完整性评价

油气井工作液密度降低或油气开采必将导致井筒内压降低,使水泥环一界面受到拉伸作用,造成水泥环与套管发生剥离,从而产生微环隙。过去由于没有拉伸胶结强度测量装置和方法,在进行水泥环封隔完整性研究和设计时,均采用水泥环一界面的剪切胶结强度或者水力胶结强度,导致在水泥浆体系优选和封隔完整性设计时存在不足。为此,根据水泥环工作时的受力过程,研制了水泥环一界面拉伸胶结强度测试装置并提出了相应的测量方法,基于该装置进行了水泥浆体系优选及一界面封隔完整性评价。通过对比水泥环一界面拉伸胶结强度和剪切胶结强度,发现前者约是后者的0.37～0.45,采用剪切胶结强度进行水泥浆体系优选或封隔完整性评价可能导致水泥环一界面封隔失效。实验发现,在高压养护条件下胶乳水泥浆体系一界面拉伸胶结强度大于膨胀增韧水泥浆体系和自愈合水泥浆体系一界面拉伸胶结强度。将水泥环一界面拉伸胶结强度作为油气井固井水泥浆实验设计、评价水泥环封隔完整性的重要依据之一,更能保证油气井安全生产运行。     

矿渣固化钻井液技术的高温分散剂研究

由于高温深井泥浆本身具有粘度大、密度高以及成分复杂等特点,导致在MTC浆体中泥浆分散剂分散作用甚微,甚至根本无法配浆。从MTC浆体的增稠原理出发,合成出含非离子型基团的多种改性聚氧乙烯类物质的MTC高温分散剂SSOB。该分散剂加量小、分散能力强,不影响MTC浆体的稠化时间、抗压强度等其他性能,与其他外加剂(激活剂、缓凝剂等)相容性好等优点,使MTC浆体具有优良的综合性能,从而为高温深井油气的开发的MTC技术提供了保证,具有广阔的发展和应用前景     

大斜度及水平井中水泥浆的失重和气侵研究

大斜度及水平井中,水泥浆的失重和气侵规律与直井不完全相同,主要表现在水泥浆的析水量、井斜角、井径及井身结构等因素的影响。零析水水泥浆的失重与气侵主要是胶凝悬挂引起的,而非零析水水泥浆的失重与气侵,除了胶凝悬挂外,井壁上侧形成的自由水槽却是另一个重要因素。研究还表明,在倾斜井筒中,按API常规方法测量的析水是不合理的,而必须将水泥浆装入测量筒,倾斜45°进行测量。     

矿渣MTC胶结物抗腐蚀性能研究

随着矿渣MTC技术的发展和应用,矿渣MTC胶结物的抗腐蚀性能日益受到人们的关注。矿渣MTC胶结物的抗腐蚀性能直接关系到矿渣胶结物后期性能,并影响井和套管的使用寿命。分析了矿渣MTC胶结物可能受到的几种腐蚀类型及其机理,实验验证了矿渣胶结物具有较强的抗NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄、MgSO₄侵蚀的能力,但易受酸性介质腐蚀;实验发现了加入胶乳能较大幅度提高矿渣胶结物抗酸性介质腐蚀的能力,并对胶乳提高矿渣胶结物抗酸蚀能力的原因进行了分析。