新型油井水泥促凝剂LT—A及其性能.pdf

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1、第32卷第4期钻井工程新型油井水泥促凝剂LT—A及其性能彭志刚王成文。1．中国石化胜利油田钻井工艺研究院2．中国石油大学(华东)石油工程学院彭志刚等．新型油井水泥促凝剂LT—A及其性能．天然气工业，2012，32(4)：63—65．摘要针对低温或表层段固井候凝时间长的问题，采用价格低廉、早强作用强且性能稳定的促凝剂有利于缩短固井时间和提高固井质量。为此，研制了过渡金属复合盐类促凝剂LT～A并系统评价了该促凝剂不同加量(1、2和3oA)情况下的油井水泥浆性能，得到了促凝剂IT—A对油井水泥的影响规律：促凝剂LT—A能促进油井水泥的水化能力，缩短水泥浆稠化时间，显著提高水泥石早期抗压强度，加入

2、促凝剂IT_A的水泥浆稠化时间与原浆稠化时间之比小于等于0．5、水泥石6h抗压强度(39℃、常压)大于等于4．0MPa，完全满足促凝剂评价标准SY／T5504．4—2OO8的相关要求。实验还进一步证实：IT—A对水泥浆流变参数和初始稠度基本无影响，是一种性能优于CaC1。的新型促凝剂。关键词新型促凝剂IT_A油井水泥圃井低温早强稠化时间抗压强度DOI：10．3787／j．issn．1000—0976．2012．04．015温度是影响水泥水化反应速率的主要因素。常用1实验原料与方法油井水泥的主要矿物熟料为硅酸三钙(C。S)、硅酸二钙(CS)，其在低温条件下的水化反应速率较慢，水泥1．1实验原

3、料石的早期抗压强度低，使固井候凝时间延长，无法满足嘉华G级水泥(四川嘉华企业股份有限公司)，促低温或表层段等固井要求H]。针对低温或表层段固凝剂LT—A(实验室自制)，氯化钙(化学纯，中国医药井候凝时间长的问题，常采用氯化钙(CaCl)作为促凝集团上海试剂分公司)，消泡剂SWX一1(胜利黄河固井剂。CaC1。促凝剂具有价格低廉、早强作用强等优点，公司提供)。但会使水泥浆流变性变差、水泥初始水化放热很大、水1．2实验方法泥浆增稠、甚至出现“闪凝”现象，严重危及注水泥作业按标准GB／Tl9l39-2003“油井水泥试验方法”安全，并且后期会使水泥石渗透率增大、抗盐腐蚀能力制备水泥浆，参考石油天

4、然气行业标准SY／T5504．下降等_5]。开展副作用小、低温早强作用强的新型促4—2DO8“油井水泥外加剂评价方法第4部分：促凝剂”凝剂研制具有十分重要的现实意义和应用前景，国外评价促凝剂对水泥浆的初始稠度、稠化时间和抗压强从2002年就开始了多羟基胺类、碱土金属氮化物类等度的影响。实验装置为：OWC-2000A增压稠化仪新型促凝剂的研究工作I7_8l，目前国内也在积极开展这(沈阳固测井石油仪器研究所)、ZNN—D6型旋转黏度方面的研究工作_9。。在此，笔者依据不同离子对硅计(青岛海通达仪器厂)、SI一B型多功能养护釜(工作酸钙矿物熟料水化速率的影响规律，研制出过渡金属温度一1O～9O。

5、C，工作压力小于等于30MPa，自制)，复合盐类新型低温促凝剂IT—A，系统测试了IT—ANYL一300型压力试验机(无锡建材仪器厂)。对油井G级水泥浆的流变性、稠化时间和抗压强度性1．3水泥浆流变参数计算能的影响，并与CaC1。促凝剂进行比较，分析说明新型参照标准SY／T5480--2007“固井设计规范”测促凝剂LT—A的低温促凝效果。定水泥浆在旋转黏度计以300、200、100、6r／min和基金项目：教育部博士点基金项目(编号：20100133120004)和国家高技术研究发展计划(863计划)(编号：2006AA09Z340)部分研究成果。作者简介：彭志刚，1976年生，高级工程

6、师，博士；2004年毕业于原西南石油学院油气井工程专业并获博士学位；现从事油气田化学处理剂研究工作。地址：(257017)山东省东营市北一路827号。电话：(0546)8554640。E-mail：sloQpzg@sina．coril天然气工业2012年4月3r／min转速条件下对应格数值，按下述公式分别计算数Yt和稠度系数K都变化很小，水泥浆仍保持非常好水泥浆的流性指数和稠度系数：的流动性，说明LT～A对水泥浆的流变性能影响很一2。092lg(0／o1。。)K=0．5ll。。／5l1微小。式中代表流性指数，，z值越大水泥浆流动性能越好；2．2LT-A对水泥石抗压强度发展的影响K为稠度系数

7、，K值越大表明水泥浆越稠。为评价促凝剂IT—A对油井水泥石抗压强度发展的影响，在嘉华G级水泥原浆(水灰比0．44)中分别加2结果与讨论入(占水泥质量)1、2和3LT—A促凝剂，测试水2．1LT-A对水泥浆流变性能的影响泥石在39℃、常压条件下养护6h、9,4h的抗压强度，为评价LT—A促凝剂对水泥浆流变性能的影响规并与嘉华G级水泥原浆的抗压强度进行对比，结果如律，分别测试了嘉华G级水泥中加入1、2和3图2所示。测试结果表