酸溶性水泥浆体系研究

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1、摘要国内低渗透薄产层出水漏失问题严重，常采用油井水泥封堵漏层或者暂闭储层来解决，但常规水泥石的酸溶蚀效果不理想，后期采用酸化解堵恢复渗流通道能力差，直接影响解堵生产效果。为提高开发过程中对暂闭层或封堵层的解堵能力，有必要开发出一套具有强酸溶性的水泥浆体系。本文理论分析及实验考察了酸溶性水泥浆体系的基本材料组成，通过化学反应计算了硅酸盐水泥、铝酸盐水泥及氯氧镁水泥在盐酸环境中完全溶解的理论需酸量大小：氯氧镁水泥＜硅酸盐水泥＜铝酸盐水泥。实验兼顾理论需酸量、反应速度及水泥凝结状态、抗压强度发展、套管腐蚀等多项因素，综合确定了硅酸盐水泥作为酸溶性水泥

2、浆体系水泥基材。实验考察了碳酸钙种类及粒径对水泥石抗压强度、酸溶率及反应速度的影响规律，同时探讨了氧化镁及氧化钙作为增强材料对酸溶水泥石抗压强度的影响规律，采用在水泥石在不同体积倍数的酸液中浸泡的实验方法，以酸溶速度为评价指标，优选了1250目的超细轻质碳酸钙作为酸溶性水泥浆体系填充材料。实验分析了超细轻质碳酸钙加量、酸液体积、实验温度、养护时间等因素对酸溶性水泥浆体系酸溶率的影响规律，结果表明：随着碳酸钙加量和酸液体积的增加，酸溶速度增加；温度对酸溶速度影响最为突出，温度越高，酸溶速度越快；水泥石养护时间对酸溶速度有一定的影响，在同体积酸液中

3、浸泡，养护时间越长，酸溶速度越快，水泥石养护168小时其酸溶速度最快，该规律可为该套体系施工作业后的酸化解堵提供参考。为确保该套酸溶性水泥浆体系的工程应用可行性，实验优选了配套用降失水剂、分散剂及缓凝剂，开发了一套密度为1.70～1.85g/cm3的酸溶性水泥浆体系，该套体系滤失量可控，稠化时间及凝结时间可调，72小时抗压强度大于14MPa，可适用温度50～90℃；在12倍盐酸中浸泡1小时酸溶率达95％，模拟井下酸化解堵的端面和侧面溶解中酸溶率在2小时内均能达到70%以上，可满足油气田开发中暂闭封堵作业要求。论文完成了酸溶性水泥浆体系基材优选，

4、探讨了其影响因素，配套了处理剂体系，开发出了一套可满足封闭暂堵作业要求的酸溶性水泥浆体系，对油气田开发的产能建设具有重要的现实意义。关键词：暂闭封堵酸溶性水泥浆AbstractItisaseriousproblemonthedevelopmentoflowpermeabilityandthinproductionlayer,bleedingwaterandlosingleakagefromproductionlayer.Inordertosolvetheseproblems,oilcementisusuallyusedtoblockthelea

5、kagelayerorclosethereservoirtemporarily.Becauseiiithepooreffectoftheacid-solublecorrosionusingregularcement,theabilityofacidizingblockingtorestorationofflowchannelwaspoorinlaterexploitation,itisdirectlyimpactedontheeffectofsolutiontoblockingproduction.Inordertoimprovethebloc

6、kagerelievingabilityoftemporaryclosurelayerorsealinglayer,itisnecessarytodesigncementslurryofacid-soluble.Throughtheoryanalysisandexperiment,thispaperstudiesthefundamentmaterialscompositionofacid-solublecementslurry.Basiconcalculationofchemicalreaction,thispaperconcludesthem

7、ountofneededacidreactingwithPortlandcement,aluminatecementandmagnesiumoxychloridecement,theamountofneededacidreactingwithmagnesiumoxychloridecementisthelowestandtheamountofaluminatecementisthelargest.Theexperimentcomprehensivesurveysthefactsoftheneededacidamountintheoretic,t

8、hesituationofcementcondensation,thedevelopmentofcompressivestrengthandcasin