HITCEM超高温固井水泥浆体系
随着石油天然气的不断勘探和开采,我们面临着更深、更难的地层环境。随着地层的加深,地层温度和压力必然更高。超高温条件下,现有的固井外加剂和水泥浆体系已然不适用现场应用。针对深井、超深井固井作业要求构建了超高温固井水泥浆体系。体系由聚合物、高温稳定剂、缓凝剂、分散剂、防气窜剂以及消泡剂组成,适用温度170~240℃。具有稠华时间可调,水泥石强度高的特点。
l 主要特点
(1)适合深井、超深井固井;
(2)抗温可达240℃;
(3)水泥石在高温条件下稳定性好,强度不衰减;
(4)水泥浆体系安全性高,能保障在超高温固井作业中的施工安全。
l 应用
(1)适用于深井、超深井固井;
(2)适用于高温探井固井。
l 体系配套添加剂
l 组分
(1)降失水剂(FLO-S),推荐加量:固体类型2~3%;液体类型:6~8%;
(2)缓凝剂(RET-H,高温专用),根据需要添加;
(3)分散剂(CF40L),推荐加量:固体类型1~2.5%;液体类型:2~4%;
(4)热稳定剂SA11S,推荐加量: 35~55%;
(5)消泡剂(DESL),推荐加量:液体类型:0.5~1%;
(6)增强剂(MX),推荐加量:液体类型2~5%;
(7)加重剂(CD-X)赤铁矿加重剂密度4.95~5.0 g/cm3:可根据需要密度2.0~2.60g/cm3调节。
l 关键添加剂简介
1. 热稳定剂SA11S
在高温条件下,硅酸盐水泥水化产物会发生晶型转变,致使水泥石结构破坏,导致水泥石强度衰减以及渗透率急剧增加,严重影响油井的使用寿命。加入一定量的热稳定剂(一般是35%,随着温度的增高,热稳定剂的量也要相应增加),能有效抑制水泥石强度在高温下的衰减,保证水泥环的完整性。
功能
(1) 抑制水泥石强度衰减;
(2) 改善水泥石微观结构和力学性能;
(3) 在淡水、海水、盐水等配浆水中均能起到较好作用。;
2 MX增强剂
MX增强防窜剂是由高活性二氧化硅经过特殊工艺处理与水混合而成的悬浊液。MX中的无定形二氧化硅的粒径小,比表面积大,能够极大程度上束缚水泥浆固体颗粒间隙间的自由水;微小的二氧化硅颗粒能够有效地充填到水泥颗粒间,提高水泥浆的稳定性,降低水泥石的渗透率,提高水泥石强度。另外,活性二氧化硅在水泥水化过程中能与氢氧化钙反应生成C-S-H凝胶,使水泥浆在凝固过程中快速产生网状结构,降低水泥石的渗透率,提高水泥石的抗气窜性能与耐腐蚀性能,并能够提高水泥浆的早期强度与胶结强度。MX增强防窜剂适合于低密度固井、高密度固井、易气窜井固井、多气层长裸眼段、含硫化氢二氧化碳地层、水平井固井等复杂情况下的固井水泥浆。
功能
(1) 提高水泥浆的早期强度;
(2) 改善水泥石微观结构和力学性能;
(3) 提高水泥石的防气窜性能与防腐性能;
(4) 在淡水、海水、盐水等配浆水中均能起到较好作用。
3 RET-H 高温缓凝剂
RET-H高温缓凝剂由AA/MA/AMPS三元共聚物组成,无毒、无味、不腐蚀设备。使用RET-H高温缓凝剂,稠化时间可以根据需要而调整,稠化时间与加量有很好的线性关系,便于施工控制。与其它水泥外加剂有良好的配伍性,不影响水泥石强度,RET-H高温缓凝剂对水泥品种和水质无选择性,适用于高矿化度条件下的施工
功能
(1)调节水泥浆稠化时间,掺量与稠化时间成线性关系;
(2)使用温度范围170~240℃;
(3)适用淡水、海水、盐水环境中使用。
4 GR61L防窜剂
CGR61L防窜剂是一种乳化聚合物微球产品。该材料以很小的球状聚合物颗粒,以乳状悬浮液形态存在,抗温可达250℃。胶乳中聚合物胶粒的粒径在5.00~15μm。加入水泥浆中具有低失水、高防窜、高韧性特点。适用于小井眼、侧钻井和分枝井固井。
功能
(1) 具有低失水、流变性好、防窜、高韧性等特点;
(2) 改善水泥石微观结构和力学性能;
(3) 可与漂珠、粉煤灰、钛铁矿粉、重晶石粉等密度调节剂一起使用配制出符合不同密度要求的水泥浆;;
(4) 在淡水、海水、盐水等配浆水中均能得到很好应用。
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