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《提高油基水泥浆堵剂置换效率的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第2期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.21,No.22004年3月 DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDMar.2004提高油基水泥浆堵剂置换效率的研究宋碧涛 姚晓 许仲梓(南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京)摘要 油基水泥浆是一种高效的选择性堵水材料,具有水泥厂);0#柴油;各种表面活性剂。价格低廉、选择性好、作用有效期长和适用范围广等优点,在(2)实验仪器 API油基水泥评价仪器。油井控水稳油作业中的应用日益受到重视,但是国内的研究(3)实验方法与步
2、骤 将表面活性剂加入柴油与应用很少,对提高油基水泥浆油/水置换效率的研究一直中,搅拌均匀后加入水泥,用瓦楞搅拌机低速搅拌未有突破。通过优选表面活性剂,采用静置法考察了表面活20s后高速搅拌1min。将配制好的油基水泥浆在性剂、温度和水样对置换效率的影响,为提高油基水泥浆性电子天平上称取150g,置于一次性塑料口杯中,然能和优选表面活性剂提供了一种简单有效的指导方法。关键词:油基水泥浆 封堵 置换效率 表面活性剂 后倒入80mL水样,封口,于不同温度下静置24h,选择性堵水拆封后测定析出的油量。计算其置换效率。析出油量置换效率=油基水泥浆是一
3、种选择性堵水材料,它与水基油浆中原始油量水泥浆的根本区别在于油基水泥浆的选择性堵水作实验中,如未特殊说明,表面活性剂和柴油均按用十分突出。在流动水层中,地层水可以置换出油水泥的质量百分比加入。样品置于水浴箱中在50浆内油液,水泥水化凝固,堵塞出水孔道;而油层因℃和85℃下养护,并与常温下的样本对比。为不含水或含水很少,油基水泥浆不水化凝固,在开21实验结果采时可以返排出来,从而实现选择性堵水。油基水(1)表面活性剂对置换效率的影响 配制油基泥浆优先进入水层,而且渗透率差别越大,效果越水泥浆的表面活性剂大多是乳化剂,其HLB值在12好,油基水
4、泥浆被挤入高渗透水层水化后,形成具有～15的范围内。实验使用的表面活性剂有OP10、一定强度的水泥石,能永久性承受井下作业产生的TW80、甲苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺(16312负压,不发生回吐,而且不会发生因地层pH值变Br)和油酸钠等。使用这些表面活性剂可以复配出化、高矿化度及增产措施等对聚合物凝胶产生的降不同HLB值的表面活性剂。解作用。相反,它在水层逐步水化,强度越来越高。实验中发现单独使用表面活性剂时,OP10效果油基水泥浆堵水剂在相应的配套措施下,可适用于最好,配制的油浆也很稳定。图1是OP10不同加各种井眼及地层条件。地层
5、水的矿化度、pH值、地量时油浆流动度、析油率和置换效率的情况。其中层温度等因素限制了聚合物凝胶的应用,特别是聚油灰比为0.425,以水泥质量为400g为标准,试验合物凝胶使用温度一般不超过120℃,而油基水泥温度为25℃。浆使用温度可高达300℃,具有很广的适用范围。油基水泥浆由水泥材料、油基携带液和表面活性剂组成。其中表面活性剂是关键,如果不使用表面活性剂,即使油灰比达到0.8,也难以配制油基水泥浆。通过优选表面活性剂,研究了不同种类表面活性剂对油基水泥浆遇水后置换效率的影响。室内试验11实验材料与步骤(1)主要原料 G级油井水泥(南京江
6、南小野田图1OP10加量对油基浆流动度、析油率和置换效率的影响©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第21卷第2期 宋碧涛:提高油基水泥浆堵剂置换效率的研究 31在确定了OP10使用量为3%的基础上,分别与OP10与油酸钠的复合效果较好,而甲苯磺酸钠的效其它几种表面活性剂复合使用,其复配HLB值和置果较为稳定。换效率的变化情况见表1。从图1中可以看到,随着(2)温度对置换效率的影响 为了确定油基浆OP10加量的增加,油基浆流动度增
7、加,析油率也相的使用井深,对配制的油基浆进行不同温度下的置应增大,而置换效率则呈下降趋势。对表1中的数换效率测试,即考察表面活性剂对温度的耐受能力。据进行三阶多项式拟合,得出如图2所示的曲线。采用新复配的表面活性剂OBS14进行耐温测试,其HLB值为13.7,是OP10、油酸钠与甲苯磺酸钠的复表1 不同复配表面活性剂对油基浆置换效率的影响合物。实验结果见表2。由表2可知,3种温度下,代号辅剂主辅剂配比HLB置换效率/%置换效率的变化不明显,升高体系温度时略有下降,OBS0--13.6054.0其中OBS14的加量在1.5%时其置换效率达到最
8、大OBS1TW803∶113.9550.0值,说明OBS14耐温性能较好,能在较大的范围内OBS2TW802∶114.0735.0发挥作用。OBS3甲苯磺酸钠6∶113.3348
