HITCEM超高溫固井水泥漿體系
隨著石油天然氣的不斷勘探和開采,我們面臨著更深、更難的地層環(huán)境。隨著地層的加深,地層溫度和壓力必然更高。超高溫條件下,現(xiàn)有的固井外加劑和水泥漿體系已然不適用現(xiàn)場應(yīng)用。針對深井、超深井固井作業(yè)要求構(gòu)建了超高溫固井水泥漿體系。體系由聚合物、高溫穩(wěn)定劑、緩凝劑、分散劑、防氣竄劑以及消泡劑組成,適用溫度170~240℃。具有稠華時間可調(diào),水泥石強度高的特點。
l 主要特點
(1)適合深井、超深井固井;
(2)抗溫可達240℃;
(3)水泥石在高溫條件下穩(wěn)定性好,強度不衰減;
(4)水泥漿體系安全性高,能保障在超高溫固井作業(yè)中的施工安全。
l 應(yīng)用
(1)適用于深井、超深井固井;
(2)適用于高溫探井固井。
l 體系配套添加劑
l 組分
(1)降失水劑(FLO-S),推薦加量:固體類型2~3%;液體類型:6~8%;
(2)緩凝劑(RET-H,高溫專用),根據(jù)需要添加;
(3)分散劑(CF40L),推薦加量:固體類型1~2.5%;液體類型:2~4%;
(4)熱穩(wěn)定劑SA11S,推薦加量: 35~55%;
(5)消泡劑(DESL),推薦加量:液體類型:0.5~1%;
(6)增強劑(MX),推薦加量:液體類型2~5%;
(7)加重劑(CD-X)赤鐵礦加重劑密度4.95~5.0 g/cm3:可根據(jù)需要密度2.0~2.60g/cm3調(diào)節(jié)。
l 關(guān)鍵添加劑簡介
1. 熱穩(wěn)定劑SA11S
在高溫條件下,硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變,致使水泥石結(jié)構(gòu)破壞,導致水泥石強度衰減以及滲透率急劇增加,嚴重影響油井的使用壽命。加入一定量的熱穩(wěn)定劑(一般是35%,隨著溫度的增高,熱穩(wěn)定劑的量也要相應(yīng)增加),能有效抑制水泥石強度在高溫下的衰減,保證水泥環(huán)的完整性。
功能
(1) 抑制水泥石強度衰減;
(2) 改善水泥石微觀結(jié)構(gòu)和力學性能;
(3) 在淡水、海水、鹽水等配漿水中均能起到較好作用。;
2 MX增強劑
MX增強防竄劑是由高活性二氧化硅經(jīng)過特殊工藝處理與水混合而成的懸濁液。MX中的無定形二氧化硅的粒徑小,比表面積大,能夠極大程度上束縛水泥漿固體顆粒間隙間的自由水;微小的二氧化硅顆粒能夠有效地充填到水泥顆粒間,提高水泥漿的穩(wěn)定性,降低水泥石的滲透率,提高水泥石強度。另外,活性二氧化硅在水泥水化過程中能與氫氧化鈣反應(yīng)生成C-S-H凝膠,使水泥漿在凝固過程中快速產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),降低水泥石的滲透率,提高水泥石的抗氣竄性能與耐腐蝕性能,并能夠提高水泥漿的早期強度與膠結(jié)強度。MX增強防竄劑適合于低密度固井、高密度固井、易氣竄井固井、多氣層長裸眼段、含硫化氫二氧化碳地層、水平井固井等復雜情況下的固井水泥漿。
功能
(1) 提高水泥漿的早期強度;
(2) 改善水泥石微觀結(jié)構(gòu)和力學性能;
(3) 提高水泥石的防氣竄性能與防腐性能;
(4) 在淡水、海水、鹽水等配漿水中均能起到較好作用。
3 RET-H 高溫緩凝劑
RET-H高溫緩凝劑由AA/MA/AMPS三元共聚物組成,無毒、無味、不腐蝕設(shè)備。使用RET-H高溫緩凝劑,稠化時間可以根據(jù)需要而調(diào)整,稠化時間與加量有很好的線性關(guān)系,便于施工控制。與其它水泥外加劑有良好的配伍性,不影響水泥石強度,RET-H高溫緩凝劑對水泥品種和水質(zhì)無選擇性,適用于高礦化度條件下的施工
功能
(1)調(diào)節(jié)水泥漿稠化時間,摻量與稠化時間成線性關(guān)系;
(2)使用溫度范圍170~240℃;
(3)適用淡水、海水、鹽水環(huán)境中使用。
4 GR61L防竄劑
CGR61L防竄劑是一種乳化聚合物微球產(chǎn)品。該材料以很小的球狀聚合物顆粒,以乳狀懸浮液形態(tài)存在,抗溫可達250℃。膠乳中聚合物膠粒的粒徑在5.00~15μm。加入水泥漿中具有低失水、高防竄、高韌性特點。適用于小井眼、側(cè)鉆井和分枝井固井。
功能
(1) 具有低失水、流變性好、防竄、高韌性等特點;
(2) 改善水泥石微觀結(jié)構(gòu)和力學性能;
(3) 可與漂珠、粉煤灰、鈦鐵礦粉、重晶石粉等密度調(diào)節(jié)劑一起使用配制出符合不同密度要求的水泥漿;;
(4) 在淡水、海水、鹽水等配漿水中均能得到很好應(yīng)用。
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