多功能防气窜水泥体系研究及其应用

针对常规水泥浆体系胶凝强度从48～240Pa过渡时间长,水泥石体积收缩形成微孔隙形成气窜通道的难点,利用紧密堆积理论于颗粒大小分布技术,经过大量的室内实验研究出多功能防气窜水泥浆体系,分别在松南地区和塔里木盆地等地区的浅层气井、深井高温高压气井中得到大量应用,固井质量优良,合格率达到100%.结果表明该水泥浆体系具有良好的防气窜性能,对天然气井的固井具有借鉴和指导作用.     

CX—18防气窜剂的研制及应用

介绍了CX—18防气窜剂的作用原理,制备方法,性能评价以及在长庆油田的应用效果.它的主要成分是磷化处理后的铝银粉(铝粉〕,它在水泥浆中不仅发气量较大,加量为水泥的0.3%时,水泥浆的最大膨胀率为8%,且发气时间较长,在50～70℃时,初发气时间为45～27min,持发气时间为115～69min,可满足中深井固井施工要求.室内试验和现场应用表明,将CX—18加到水泥浆中不仅能有效地防止油气井的油、气、水窜槽,而且它对水泥浆的物理性能影响小,并能与其它水泥添加剂相配伍.并且已在长庆油田应用了15井次,取得了良好的效果,固井合格率由原来的62.5%提高到100%,固井优质率由原来的40%提高到73.3%.     

国内外油井水泥降失水材料的研究应用

综述了国内外油井水泥降失水材料的研究应用情况，包括过去和当前应用的降失水材料以及近年来最新研究开发的材料。这些材料包括颗粒材料、水溶性改性天然高分子和水溶性合成高分子材料。无机或有机颗粒材料通常与水溶性天然或合成高分子材料复合应用。水溶性天然高分子有纤维素、淀粉、木质素、褐煤、单宁、瓜尔胶、干酪素等。水溶性合成高分子材料性能优异、种类繁多，已成为研究热点。最后，概括出了提高油井水泥降失水剂性价比的几条有效途径。     

铁铬木质素磺酸盐和柠檬酸对75℃油井水泥改性的作用

本文研究了铁铬木质素磺酸盐和柠檬酸对75℃油井水泥浆体常温下的流变性能及95℃下的凝结时间和强度的影响。根据流变学理论、吸附理论和孔结构理论探讨了它们的作用机理。     

油井水泥浆流变模型研究进展

油井水泥浆的流变性是水泥浆配方设计的核心及安全施工的前提.本文就国内外水泥浆流变模型、计算方法、流变特性及其主要影响因素(温度和压力)进行了综合评述.最后提出了水泥浆配方流变学设计的试验操作流程.     

新型油井水泥分散剂AS的研制及其应用

以对氨基苯磺酸钠和苯酚为主要原料,通过与甲醛进行缩合反应,合成一种新型油井水泥分散剂AS,并对其性能进行了室内评价和现场应用.实验结果表明:AS具有优良的分散性能,对各种油井水泥具有良好的适应性,和SW系列降失水剂、缓凝剂具有很好的配伍性,适用于50℃～185℃水泥浆体系.     

早强防窜水泥浆在吉林油田的研究与应用

吉林油田每年有几百口调整井，是吉林油田增产创效的重要力量，这些井井深都在500～1500米，井底温度较低．由于长期注水开采，地下情况十分复杂，地下流体分布难以掌握，地下水气窜问题严重影响了固井质量和后继采油、强化采油等后期作业，严重者甚至造成固井失败，造成无法弥补的经济损失。固井水泥浆防窜问题急待解决。     

纳米材料在油井水泥中的应用进展

纳米材料具有粒径小、表面能大、比表面积大的特点,将其添加到油井水泥中制备成性能优异的固井水泥浆是国内外研究的热点。介绍了纳米材料在油井水泥中的作用,包括促进水泥水化、改善油井水泥石力学性能、降低水泥石渗透率和孔隙度、提高水泥石耐温性、提高浆体稳定性等;并对目前在油井水泥中应用的纳米碳材料、纳米矿粉、纳米金属氧化物三类纳米材料进行了详细分析,重点阐述了纳米二氧化硅、纳米重晶石粉、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米黏土、纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化铁、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯纳米片在油井水泥中的应用进展及作用机理。最后指出了纳米材料在油井水泥应用中存在的问题,提出未来需要在纳米材料分散性、对油井水泥性能的双重影响及应用成本方面进一步探索和研究。     

多功能防窜水泥浆体系研究与应用

为解决固井后初次气窜问题,从阻止气体发生界面窜流和基体内窜流入手,提出了短静胶凝强度过渡时间、高气侵阻力、低体积收缩率防窜水泥浆体系设计思想。以此作为指导思想开展室内实验,通过添加防窜剂A1和A2优化水泥浆性能,对比2#成熟防窜水泥浆体系和3#普通水泥浆体系的3个防窜关键性能参数,结果表明:设计出的1#多功能防窜水泥浆体系防窜性能更为优良。1#水泥浆在高压气井D2–7获得成功应用,固井合格率达到了88%,后期生产作业也未发现环空带压现象。     

油井水泥低温早强剂室内研究

针对低温条件下,水泥浆因水化速度慢,候凝时间长,极易造成油、气、水浸,导致固井质量差和目前油田低温浅层固井可供选择的早强剂种类少的具体情况,根据油井水泥水化及低温早强原理,选择对油井水泥具有低温早强作用的水溶性无氯化工原材料,通过实验优选出无机物A、B,有机盐C和有机酸D,研制出一种新型无氯水溶性低温早强剂ZC-2S,该早强剂对常规密度和低密度水泥浆均有显著的早强作用,且与多种常用油井水泥添加剂体系配伍性好,可用于低温浅层油气井固井水泥浆体系,尤其是无干混装置的油田。     

复合土壤胶结料的性能试验研究

通过大量的室内实验,分析讨论了复合土壤胶结料材料的性能,以及掺量、固化对象、养护条件等因素对材料性能的影响,并对比分析了胶结料固化土和水泥土的抗压强度及微观结构.研究结果表明:复合土壤胶结料与土壤拌合后,发生水化作用并形成具有胶凝性的水化产物使土粒固结,形成板体结构.复合土壤胶结料具有较强的适应性、较高的固结强度和良好的水稳定性.     

油田固井用S90纤维复配材料增韧性能及作用机理

油井水泥石固有的脆性使井下水泥环受射孔弹高能聚流的作用,形成宏观裂纹.S90纤维复配材料降低水泥石的弹性模量,显著提高水泥石的韧性.将S90纤维复配材料分数在水泥浆中,测试水泥石试样的抗拉强度、抗拉断裂能、静态和动态弹性模量以及动态泊松比.结果表明:与净浆相比,S90体系水泥石抗拉强度和抗拉断裂能分别提高了30.1%和 46.6%,静态、动态弹性模量分别降低了11.6%、8.17%,动态泊松比增加了2.53%.S90体系中高弹模微纤维起阻裂作用,低弹模长纤维起增韧作用.     

一种无碱无氯型多功能水泥助磨剂

通过激光粒度分析、休止角测定、胶砂强度实验等方法,从助磨和增强的角度,比较三乙醇胺(TEA)与P剂(与TEA同系的一种醇胺类小极性分子)对普通硅酸盐水泥粉体特性及水泥浆体物理化学性能的影响.结果表明:P剂完全可以取代TEA制得复合多功能助磨剂.用P剂复合的助磨剂对水泥具有良好的助磨和增强作用,水泥3和28 d 强度均提高10%左右, 并且有效提高15%～20%的磨机产量.     

氨基苯磺酸盐类高效减水剂与胶凝材料的相容性研究

胶凝材料与高效减水剂之间存在相容性问题,外加剂在使用前必须进行与所用胶凝材料与掺合料的相容性试验,保证使用效果和工程质量.通过进行水泥净浆扩展度试验,研究氨基苯磺酸盐类高效减水剂与普通硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥的相容性,为减水刺最佳掺量的确定和有效的工程应用提供依据.     

金川充填胶凝材料研究进展与废弃物综合利用展望

矿山废弃物排放面临严峻的环保压力,同时随着开采深度增加,充填采矿成本逐年提高.利用废弃物开发低成本充填胶凝材料和废石作为充填骨料,是提高充填采矿经济效益和实现可持续发展的必由之路.首先简要介绍充填胶凝材料研究进展,分析开发金川矿山充填胶凝材料存在的困难和问题;然后提出利用酒钢矿渣开发低成本充填胶凝材料的技术路线与关键技术;最后针对金川镍矿资源开采和废弃物利用现状,提出以新型充填胶凝材料开发为突破口,开展废石、废渣、尾砂等固体废弃物资源化综合利用的技术途径,展望金川固体废弃物资源化综合利用的发展前景.     

主运移通道控烃论

在中国石油工业发展史上,"源控论"和"复式油气聚集(区)带理论"对提高勘探成效、增加油气储量和产量发挥过非常重要的作用,是陆相盆地低-中勘探程度区有效的油气勘探理论.但在中-高勘探程度区却有许多局限性和不适应性,而含油气系统理论虽然是现阶段石油地质学研究的热点,但还不能有效地指导陆相盆地的油气勘探.针对陆相盆地中-高勘探程度区油气勘探的特点,笔者提出了一种新的油气勘探理论--"主运移通道控烃论",即油气藏的空间分布位置和规模大小受连接有效烃源岩与圈闭的主运移通道类型、位置和输送能力等因素的控制.该文对"主运移通道控烃论"进行了较为系统地阐述,创立了油气主运移通道平面分布模式图,并建立了该理论的7种油气成藏模式.根据"主运移通道控烃论",只要查明油气主运移通道的空间展布,就可以找到位于主运移通道内或附近的油气藏,并优选目标--油气藏进行钻探,这样,可以最大限度地降低油气勘探风险,提高钻探成功率,从而迅速提高油气勘探成效.     

粉煤灰基胶结材料沿空留巷巷旁充填系统设计与试验

粉煤灰基胶结材料是针对双鸭山矿区资源条件试验成功的新型巷旁充填材料,结合该材料特性及新安矿3832综采工作面条件,进行沿空留巷巷旁充填系统的研发设计。工业试验表明该套系统运行安全可靠,完全满足了粉煤灰基胶结材料应用技术需求,对相似条件矿井实施沿空留巷具有一定参考价值。     

利用原状磷石膏制备石膏基复合胶凝材料的力学性能

以未经处理的原状磷石膏制备磷石膏基复合胶凝材料,测试磷石膏基复合胶凝材料的力学性能,考察生石灰的掺量、水灰比以及成型压力对磷石膏基复合胶凝材料力学性能的影响。结果表明:当生石灰掺量为4%时,磷石膏-矿渣复合胶凝材料具有较好的力学性能,矿渣微粉对磷石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能有增强作用。对于磷石膏-矿渣-炉渣复合胶凝材料,当成型压力超过3 MPa时,制备的材料力学性能明显下降。同浇注成型试样相比较,在5 MPa成型压力下的压实成型试样,材料孔隙率提高,特别对于200 nm以上孔所占体积分数来说,其所占体积分数要远远高于浇注成型试样,导致了材料微观结构劣化,力学性能变差。     

固结粉胶凝材料开发与胶结充填体强度试验

针对金川矿山开采面临的采矿经济与环保压力,利用酒钢低活性酸性矿渣,开展新型充填胶凝材料开发,获得称为固结粉的早强型新型充填胶凝材料。为了实现固结粉在金川矿山工业化应用,针对金川矿山废石、棒磨砂、戈壁砂和河沙等骨料,开展了4种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度试验。结果表明,除了戈壁粗砂骨料胶结充填体3 d抗压强度小于设计抗压强度外,其他3种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度均满足金川矿山安全采矿要求,说明早强型固结粉胶凝材料应用于金川矿山充填法采矿中能够替代水泥。