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考虑流体和扶正器的固井套管柱系统振动响应分析
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作者 王立琰 尹宜勇 +4 位作者 齐林山 于永金 夏修建 胡原农 刘卫雄 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期180-190,共11页
复杂的井下环境导致振动工况下固井套管柱系统振动响应异常复杂。为揭示固井套管柱系统动力学行为规律,该研究首先考虑钻井液、水泥浆和扶正器等因素,建立固井套管柱系统动力学模型并运用分离变量法和模态叠加法对系统的振动特性和振动... 复杂的井下环境导致振动工况下固井套管柱系统振动响应异常复杂。为揭示固井套管柱系统动力学行为规律,该研究首先考虑钻井液、水泥浆和扶正器等因素,建立固井套管柱系统动力学模型并运用分离变量法和模态叠加法对系统的振动特性和振动位移响应进行求解。在此基础上,通过模态试验和振动响应试验验证模型的正确性。最后,研究套管柱参数、流体参数和扶正器刚度等对固井套管柱系统振动特性和振动位移响应的影响机理,分析振动在套管柱上的传播规律。结果表明:流体密度和套管柱材料参数对振动特性影响显著。套管柱尺寸参数、阻尼比和扶正器刚度对系统振动特性和振动位移响应均显著性影响。在满足固井工艺要求的前提下,选取小直径薄壁套管,黏滞系数较小的水泥浆和低刚度的扶正器将有益于提高振动响应幅值。在振动固井作业时,激励频率的选取应该综合考虑振动响应幅值和振动分布。该研究为精确求解固井套管柱系振动响应和振动固井装备参数设计及应用提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 固井套管柱 分离变量法 模态叠加法 固有频率 振动响应
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化学组分和温度对水化硅铝酸钙凝胶结构及力学性能影响的分子动力学研究
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作者 刘慧婷 李妍 +5 位作者 于永金 张弛 夏修建 张佳滢 张汉其 杜涛 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期211-219,共9页
通过分子动力学方法研究化学组分和温度对水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶结构和力学性能的影响规律,结合强度试验为超高温固井水泥砂铝配比提供试验指导。构建C-A-S-H凝胶模型,研究温度、Ca/Si、Al/Si对硅氧四面体结构Q n分布、平均链长的... 通过分子动力学方法研究化学组分和温度对水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶结构和力学性能的影响规律,结合强度试验为超高温固井水泥砂铝配比提供试验指导。构建C-A-S-H凝胶模型,研究温度、Ca/Si、Al/Si对硅氧四面体结构Q n分布、平均链长的影响规律。通过C-A-S-H凝胶断裂过程的应力应变关系,结合Al、Si原子平均受力特征,揭示富铝相C-A-S-H的增强机制。结果表明:Al的加入能够有效填补硅氧链桥位缺陷,增加平均链长,增强桥联层间硅氧结构,促进形成聚合度更高的硅氧四面体,进而提升强度;超高温220~260℃时,Ca、Si、Al物质的量比为0.9∶1∶0.15~0.2,对应加砂55%、铝质材料7%~10%BWOC,可满足固井水泥强度要求。 展开更多
关键词 超高温 硅铝酸钙凝胶 固井水泥设计 力学性能 分子动力学
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一种抗240℃超高温固井缓凝剂的研发与评价 被引量:11
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作者 于永金 薛毓铖 +5 位作者 夏修建 王成文 刘慧婷 孟仁洲 陈泽华 刘伯诺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期107-112,共6页
随着我国油气资源勘探开发不断向深层挺进,深井、超深井面临着越来越高的温度、压力挑战。为了满足深层、超深层油气开发的需要,针对现有固井缓凝剂抗高温能力差(低于220℃)无法满足大于240℃超高温固井需求的技术难题,根据油井水泥水... 随着我国油气资源勘探开发不断向深层挺进,深井、超深井面临着越来越高的温度、压力挑战。为了满足深层、超深层油气开发的需要,针对现有固井缓凝剂抗高温能力差(低于220℃)无法满足大于240℃超高温固井需求的技术难题,根据油井水泥水化产物吸附特点,通过优化分子结构设计,引入强吸附阳离子单体(CP-22)、不饱和羧酸等耐高温单体,制备出了一种新型四元超高温两性离子缓凝剂(HTRP),并通过红外光谱、高温高压稠化等方法对缓凝剂HTRP的分子结构和耐超高温性能进行了研究。研究结果表明:(1) HTRP耐超高温性能优异,在240℃超高温循环温度下水泥浆稠化时间达401 min,可有效延长油井水泥在超高温下的稠化时间;(2)在150~240℃对油井水泥浆调凝性能优异,对温度、加量不敏感,稠化时间线性可调,有利于深井、超深井水泥浆的安全泵送;(3)与其他固井水泥外加剂、不同地区产油井G级水泥配伍性好,对水泥石力学性能影响小,顶部强度发展迅速,可满足超高温井固井施工需求。结论认为,该缓凝剂有效地解决了超深井超高温缓凝剂的高温失效难题,为超高温聚合物类缓凝剂的分子结构设计及耐超高温性能提升提供了新思路,可为我国深层、超深层高温高压油气藏的勘探开发提供技术支持,具备良好的应用前景。 展开更多
关键词 超深层 超高温 缓凝剂 固井 水泥浆 稠化时间 油井水泥 性能评价
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抗循环温度210℃超高温固井水泥浆 被引量:16
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作者 于永金 丁志伟 +2 位作者 张弛 张华 郭锦棠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第3期349-354,共6页
随着勘探开发不断向深层迈进,超深井、超高温井逐渐增多,超高温对水泥浆抗温能力提出了更高挑战。为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-1S、抗高温缓凝剂DRH-2L及其他配套抗高温水泥外加剂,并形成了超高... 随着勘探开发不断向深层迈进,超深井、超高温井逐渐增多,超高温对水泥浆抗温能力提出了更高挑战。为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-1S、抗高温缓凝剂DRH-2L及其他配套抗高温水泥外加剂,并形成了超高温常规密度固井水泥浆,在室内对该水泥浆的性能进行了评价结果表明,该水泥浆能够满足井底循环温度210℃、井底静止温度230℃的固井要求,水泥浆API失水量可以控制在100mL以内,稠化时间可调,高温沉降稳定性不大于0.04g/cm^3,230~250℃超高温下水泥石强度高且不衰退。该水泥浆在华北油田杨税务地区高温深井安探4X井φ127mm尾管固井进行应用,固井质量优质,为该地区勘探开发提供了固井技术支撑。 展开更多
关键词 超深井 固井 固井质量 超高温水泥浆 沉降稳定性 强度衰退
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四川盆地复杂深层天然气井固井密封完整性控制技术
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作者 郑睿 张峥 +4 位作者 李渊 张华 刘波 于永金 齐奉中 《西部探矿工程》 2025年第4期58-61,共4页
中国四川盆地天然气资源丰富,探明储量3.69×10^(12)m^(3),是国内主要天然气生产基地之一。随着勘探开发目标向超深层拓展,钻完井工程面临更大挑战:油气显示活跃,井漏频发,环空带压问题日益突出。针对上述难题,提出了以下三项技术:... 中国四川盆地天然气资源丰富,探明储量3.69×10^(12)m^(3),是国内主要天然气生产基地之一。随着勘探开发目标向超深层拓展,钻完井工程面临更大挑战:油气显示活跃,井漏频发,环空带压问题日益突出。针对上述难题,提出了以下三项技术:①通过建立水泥环密封完整性分析模型,基本探明了水泥环密封失效机理,形成密封完整性设计分析方法。②通过以水泥和外加剂外掺料等不同粒径材料为主的紧密堆积理论形成了高强度韧性水泥浆配方设计方法。③通过固井浆柱结构、施工参数以及控压值的科学设计,确保窄安全密度窗口地层固井水泥浆一次性上返,形成了以固井全过程压稳防漏为核心的压力平衡法精细控压固井工艺技术。集成以上三项技术形成了复杂深层天然气井固井密封完整性控制技术,解决了窄密度窗口固井漏失和钻完井期间环空窜气的风险、缓解了生产期间环空带压的难题,提升了井筒全生命周期密封完整性。该技术在中国四川盆地现场推广应用60余井次,有效保证了窄密度窗口井固井质量,提升了井筒密封完整性,支撑了中国四川盆地高温高压复杂深层天然气井规模化开发。 展开更多
关键词 控压 固井 水泥环完整性 环空带压
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超高温固井水泥浆降失水剂的合成与性能 被引量:9
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作者 于永金 张航 +4 位作者 夏修建 李鹏鹏 靳建洲 胡苗苗 郭锦棠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第3期352-358,共7页
为实现超深井与复杂井超高温固井水泥浆体系的构建目标,突破常规固井水泥浆降失水剂的超高温控失水瓶颈,研制开发了超高温水泥浆降失水剂F-SHT,并对其进行了结构表征与性能评价。结果表明,F-SHT的数均分子量为21475 Da,表观黏度低,不影... 为实现超深井与复杂井超高温固井水泥浆体系的构建目标,突破常规固井水泥浆降失水剂的超高温控失水瓶颈,研制开发了超高温水泥浆降失水剂F-SHT,并对其进行了结构表征与性能评价。结果表明,F-SHT的数均分子量为21475 Da,表观黏度低,不影响水泥浆的配制;在温度达到294℃时开始发生明显热失重,表明其分子链热稳定性良好;有效控失水温度可达240℃且可抗饱和盐水,采用水泥浆静态失水量评价方法,测得240℃/6.9 MPa下饱和盐水水泥浆API失水量为38 mL。测试了F-SHT在水泥浆体系中的综合性能,停开机、稳定性与API失水评价结果均合格。F-SHT在河探1井Φ177.8 mm尾管固井中成功应用,结果表明F-SHT现场适应性良好,固井质量良好,同时为超深层油气资源的勘探开发提供了有力支撑。 展开更多
关键词 超高温 水泥浆 降失水剂 数均分子量 API失水量 固井
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超深特深油气井固井关键技术进展 被引量:7
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作者 靳建洲 魏风奇 +3 位作者 艾正青 马勇 张华 于永金 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期104-112,共9页
深层超深层是油气增储上产重要接替领域,正向9000 m及以上特深层迈进。针对超深特深井上部大尺寸井眼固井面临的大尺寸套管安全下入及大排量施工等技术难题,下部深层井段固井面临的高温、高压、窄安全密度窗口、窄环空间隙等技术难题,... 深层超深层是油气增储上产重要接替领域,正向9000 m及以上特深层迈进。针对超深特深井上部大尺寸井眼固井面临的大尺寸套管安全下入及大排量施工等技术难题,下部深层井段固井面临的高温、高压、窄安全密度窗口、窄环空间隙等技术难题,经过持续技术攻关与实践,超深特深井固井技术取得显著进步,尤其在大尺寸大吨位套管安全下入技术、大排量固井施工技术、窄安全密度窗口精细控压固井工艺技术、抗高温固井水泥浆与前置液技术、高温高压固井配套工具、提高固井密封质量配套技术等方面均取得重要进展。该套固井技术在四川、塔里木、准噶尔、渤海湾、柴达木等盆地的超深、特深井固井中进行了应用,在亚洲最深直井PS6井、亚洲最深水平井GL3C井、国内首口“八开八完”HX1井、中国石油近年最高温度井JT1井等应用效果显著。随着油气勘探开发目标日趋复杂,超深特深井固井仍面临诸多新的挑战,需持续加强超深特深井固井基础理论、超高温固井关键材料及工作液体系、高温高压固井工具及配套固井工艺等研究,为超深特深层油气勘探开发提供更强有力的技术支撑。 展开更多
关键词 超深特深井 高温超高温 固井液 固井工具 固井工艺 固井技术
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固井用纳米材料及纳米复合材料研究进展 被引量:1
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作者 夏修建 于永金 +3 位作者 齐奉忠 李长坤 徐璞 刘慧婷 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期725-737,共13页
纳米材料技术发展迅速,已成为油气井固井工程领域研究和应用的热点。文章论述了固井领域常用的无机纳米材料、有机纳米颗粒、聚合物/无机纳米复合材料的研究和应用进展。其中,纳米硅、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米碳酸钙、纳米黏土... 纳米材料技术发展迅速,已成为油气井固井工程领域研究和应用的热点。文章论述了固井领域常用的无机纳米材料、有机纳米颗粒、聚合物/无机纳米复合材料的研究和应用进展。其中,纳米硅、纳米沸石粉、埃洛石纳米管、纳米碳酸钙、纳米黏土、纳米氧化镁、纳米氧化铝、碳纳米管/碳纳米纤维、石墨烯等功能材料在油井水泥石力学性能改进方面的效果显著,但由于纳米材料难分散问题而限制了其规模应用;聚合物胶乳、纳米乳液等有机纳米颗粒可明显改善水泥浆防窜性能、前置液洗油效果和冲洗效率等,对保障固井施工安全和固井质量发挥了重要作用;聚合物纳米复合材料改性技术在聚合物类固井外加剂耐温能力提升和综合性能改善等方面的研究较为深入,其综合性能较传统聚合物大大提高。针对复杂深层及非常规油气井固井重大工程技术难点,从纳米表面接枝改性和纳米插层复合技术两方面提出了聚合物纳米复合材料类固井外加剂的研发建议,对抗超高温高性能固井关键外加剂的研发具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 纳米材料 纳米复合材料 聚合物改性 固井 油气井 综述
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侧链对油井水泥降失水剂性能的影响及机理研究 被引量:5
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作者 夏修建 李鹏鹏 +4 位作者 于永金 靳建洲 张航 胡苗苗 郭锦棠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第6期748-753,共6页
为明确共聚物型油井水泥浆降失水剂的构效关系以及指导新型抗超高温耐盐降失水剂的分子结构设计,通过分子动力学模拟和实验相结合的方法研究了侧链结构对共聚物型降失水剂性能的影响及其抗温耐盐作用机理。实验结果表明,刚性苯环侧基的... 为明确共聚物型油井水泥浆降失水剂的构效关系以及指导新型抗超高温耐盐降失水剂的分子结构设计,通过分子动力学模拟和实验相结合的方法研究了侧链结构对共聚物型降失水剂性能的影响及其抗温耐盐作用机理。实验结果表明,刚性苯环侧基的引入降低了240℃养护后淡水/饱和盐水水泥浆的API失水量,表现出优异的抗超高温耐盐性能。通过分子动力学模拟结果表明,刚性苯环侧基的引入增大了共聚物链段的回转半径,并减弱大量反离子(Na^(+)和Ca^(2+))存在时对共聚物功能基团的去水化作用。这有利于降失水剂在水泥颗粒表面的吸附和水化,并充分发挥其原有使用效能。 展开更多
关键词 降失水剂 分子动力学模拟 API失水量 水泥浆
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适用于长封固段固井的新型高温缓凝剂HTR-300L 被引量:26
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作者 郭锦棠 夏修建 +3 位作者 刘硕琼 靳建洲 于永金 余前锋 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期611-615,共5页
为了解决深井超深井长封固段固井时水泥浆柱顶部缓凝或超缓凝的问题,合成了高温缓凝剂HTR-300L,并对其性能进行了评价。含HTR-300L水泥浆不同温度下稠化性能测试结果及差热分析、热失重分析结果表明:HTR-300L高温缓凝性能良好,高温... 为了解决深井超深井长封固段固井时水泥浆柱顶部缓凝或超缓凝的问题,合成了高温缓凝剂HTR-300L,并对其性能进行了评价。含HTR-300L水泥浆不同温度下稠化性能测试结果及差热分析、热失重分析结果表明:HTR-300L高温缓凝性能良好,高温下分子结构稳定,适用于井底循环温度70-200℃,且可通过调整HTR-300L的加量有效调节水泥浆的稠化时间。不同含盐量水泥浆稠化时间测试结果表明:HTR-300L抗盐性能良好,可用于含盐水泥浆体系的固井作业。对含HTR-300L水泥浆在不同顶底温差下的强度发展、稠化时间、流动度、API滤失量等进行分析发现:含HTR-300L水泥浆大温差下强度发展良好,可解决长封固段固井顶部水泥浆超缓凝的问题;HTR-300L适用温度范围广,且适用于高、低密度水泥浆体系;含HTR-300L水泥浆综合性能良好,且易于调整和控制,能够满足长封固段固井作业的各项要求。 展开更多
关键词 缓凝剂 固井 长封固段 水泥浆 稠化时间
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水镁石纤维对固井水泥石力学性能的增强效果及机理 被引量:15
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作者 李明 杨雨佳 +2 位作者 靳建洲 于永金 郭小阳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期82-86,共5页
固井水泥石的脆裂微裂缝破坏了水泥环完整性,从水泥材料方面改善水泥石的性能一直是国内外固井界研究的一个热点。为此,实验研究了水镁石纤维对水泥石劈裂抗拉强度、抗压强度和抗折强度的影响;模拟井下环境进行了水镁石纤维水泥石的三... 固井水泥石的脆裂微裂缝破坏了水泥环完整性,从水泥材料方面改善水泥石的性能一直是国内外固井界研究的一个热点。为此,实验研究了水镁石纤维对水泥石劈裂抗拉强度、抗压强度和抗折强度的影响;模拟井下环境进行了水镁石纤维水泥石的三轴应力一应变测试;使用扫描电镜观察水镁石纤维水泥石的微观形貌,进而探讨了水镁石纤维对水泥石的增强机理。结果表明:①水镁石纤维掺量适当时,水泥浆的应用性能良好;②水镁石纤维显著增强水泥石力学性能,水镁石纤维掺量为5.0%(质量分数)时,水镁石纤维水泥石的28 d劈裂抗拉强度、抗压、抗折强度较之纯水泥石分别提高32.8%、15.3%和32.2%,而其弹性模量较之空白试样水泥石降低34.5%;③水镁石纤维的亲水性良好,可在水泥石中乱向分布形成三维网络结构,通过拔出耗能作用和桥联作用控制了微裂纹的产生和发展,增强了水泥石力学性能。 展开更多
关键词 油井水泥石 水镁石纤维 力学性能 增强 弹性模量 固井
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纤维/晶须材料对固井水泥石的增韧机理研究 被引量:11
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作者 李明 邓双 +2 位作者 严平 靳建洲 于永金 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期151-156,共6页
扫描电子显微镜(SEM)用于水泥基材料研究,可以准确、快速、直观地提供水泥石断面的微观形貌等信息。固井水泥环这一水泥基材料在井下工况受复杂应力影响易产生微裂缝与微环隙,造成水泥环封固能力下降。高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等... 扫描电子显微镜(SEM)用于水泥基材料研究,可以准确、快速、直观地提供水泥石断面的微观形貌等信息。固井水泥环这一水泥基材料在井下工况受复杂应力影响易产生微裂缝与微环隙,造成水泥环封固能力下降。高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料有助于降脆增韧水泥环。为了弄清高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料对水泥环的降脆增韧机制,用扫描电镜对水泥石微观形貌进行了观察分析,探讨了增韧机制。实验结果表明,高弹模纤维、低弹模纤维、晶须等材料降脆增韧水泥环的机制包括拔出、桥连和裂纹偏转。相对于单掺纤维或单掺晶须,将二者混杂使用的增韧效果更好,其原理在于晶须属于微米级材料,可以阻止微米级微裂纹的产生和扩展;纤维属于毫米级材料,可以阻止毫米级微裂缝的产生与扩展;二者混杂使用可以起到多层次阻裂和增韧的目的。 展开更多
关键词 油井水泥石 扫描电镜 纤维 增韧 微观形貌
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塔里木库车山前深井窄间隙小尾管固井技术 被引量:8
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作者 张峰 刘子帅 +3 位作者 李宁 于永金 艾正青 张弛 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第4期473-479,485,共8页
库车山前是塔里木油田增储上产的重点区域,井深通常在6000~7000m左右,地质条件复杂,已钻遇井最高温度近180℃,最高气藏压力为150MPa。钻井采用五开井身结构,目的层巴什基奇克组专打,厚度较薄,约为200m,采用尾管固井工艺。井深、温度高(1... 库车山前是塔里木油田增储上产的重点区域,井深通常在6000~7000m左右,地质条件复杂,已钻遇井最高温度近180℃,最高气藏压力为150MPa。钻井采用五开井身结构,目的层巴什基奇克组专打,厚度较薄,约为200m,采用尾管固井工艺。井深、温度高(120~180℃)、窄间隙(11~18mm)、小尾管约200m,对水泥浆抗温性能、流变性能及力学性能均提出了挑战,同时部分井采用水基钻井液,滤饼厚、清除困难,保证固井施工安全及胶结质量困难。针对以上难点,优选抗高温高强度水泥浆体系、抗高温冲洗隔离液体系,同时配套固井工艺,形成适合库车山前固井的深井窄间隙小尾管固井技术,可大幅度提升环空的冲洗顶替效率,同时水泥浆强度发展快,有利于提高水泥石胶结质量,确保后期负压验窜顺利实施。该技术在大北1101井φ127mm尾管固井中应用,固井合格率为97.2%,优质率为79.4%,负压差33MPa验窜合格,创山前水基钻井液固井质量最高记录。 展开更多
关键词 深井固井 尾管固井 窄间隙 抗高温高强度水泥浆 抗高温冲洗隔离液 水基钻井液 库车山前
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新型固井降失水剂HTF-200C 被引量:21
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作者 郭锦棠 卢海川 +2 位作者 刘硕琼 靳建州 于永金 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期359-364,共6页
针对目前中国常规固井降失水剂抗温抗盐能力差、综合性能欠佳的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物为单体,采用水溶液自由基聚合的方法合成了耐盐、抗高温的共聚物型固井水泥降失水剂... 针对目前中国常规固井降失水剂抗温抗盐能力差、综合性能欠佳的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物为单体,采用水溶液自由基聚合的方法合成了耐盐、抗高温的共聚物型固井水泥降失水剂HTF-200C。HTF-200C微观结构表征和应用性能综合评价表明,各单体成功参与聚合,共聚物热稳定性良好;该降失水剂控失水耐温可达200℃,抗盐达饱和,可解决常规降失水剂高温下易水解、稠化实验"鼓包"等问题;以HTF-200C为主剂的水泥浆体系失水量低、抗盐耐温能力强、低温下强度发展快、无超缓凝现象、胶凝强度过渡时间短,具有很好的综合性能。产品在辽河油田陈古1-3井应用后固井质量达到优质。 展开更多
关键词 新型固井降失水剂 HTF-200C 抗盐性 耐温性 水泥浆体系性能 应用
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固井用新型高温缓凝剂的研究与应用 被引量:9
15
作者 夏修建 郭锦棠 +3 位作者 于永金 靳建洲 刘硕琼 冯亚凯 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2015年第2期72-75,102,共4页
针对深井、超深井长封固段大温差水泥浆柱顶部强度发展缓慢的问题,通过自由基水溶液聚合方法,研制了新型聚合物类高温缓凝剂GWH-1,并对其性能进行了评价。结果表明:GWH-1耐温可达200℃,抗盐可达饱和;通过调整GWH-1加量,能调节水泥浆的... 针对深井、超深井长封固段大温差水泥浆柱顶部强度发展缓慢的问题,通过自由基水溶液聚合方法,研制了新型聚合物类高温缓凝剂GWH-1,并对其性能进行了评价。结果表明:GWH-1耐温可达200℃,抗盐可达饱和;通过调整GWH-1加量,能调节水泥浆的稠化时间;经130℃养护后低密度水泥浆(1.30 g/cm3)的稠化时间为386min,在30℃下养护72 h后的抗压强度大于3.5 MPa;高温水泥浆无游离液且水泥石上下密度差小于0.02 g/cm3;水泥浆综合性能良好,解决了长封固段大温差固井水泥浆顶部超缓凝难题。GWH-1在塔里木油田RP7008井等进行了应用,封固段固井质量优良。对深井长封固段提高固井质量、简化井身结构及节约钻井成本等具有重要意义。 展开更多
关键词 高温缓凝剂 长封固段 强度发展 固井 现场应用
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海水水泥浆用分散型降失水剂的制备及性能 被引量:2
16
作者 郭春 郭锦棠 +2 位作者 陈頔 于永金 刘硕琼 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期608-613,共6页
以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸酐(MA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、烯丙基聚乙二醇(APEG)为单体合成了一种四元共聚物降失水剂AMDA,采用FTIR、失水仪等手段对其进行表征,考察了降失水剂AMDA配制的海水水泥浆的性能,并与降... 以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸酐(MA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、烯丙基聚乙二醇(APEG)为单体合成了一种四元共聚物降失水剂AMDA,采用FTIR、失水仪等手段对其进行表征,考察了降失水剂AMDA配制的海水水泥浆的性能,并与降失水剂ADM(AMPS/DMAM/MA)的性能进行对比,探讨了降失水剂AMDA的吸附机理。表征结果显示,所制备的产物即为目标产物,在高温条件下具有良好的热稳定性。实验结果表明,降失水剂AMDA加量为3%(w)时,API失水量为44 m L,流动度达250 mm,明显优于降失水剂ADM(60 m L,220 mm);降失水剂AMDA通过吸附机理作用达到控失水目的,在海水水泥浆体系中应用前景良好。 展开更多
关键词 降失水剂 分散性 海水 流动度 失水量
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适合煤层气井固井的低密度水泥浆体系 被引量:11
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作者 李明 齐奉忠 +1 位作者 靳建洲 于永金 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期63-66,109,共4页
煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别,前者的难点主要表现在:①低温低压下水泥浆强度发展缓慢;②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞;③井壁稳定性差;④煤层属低压多压力系统剖面,地层压力系数变化规律性差... 煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别,前者的难点主要表现在:①低温低压下水泥浆强度发展缓慢;②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞;③井壁稳定性差;④煤层属低压多压力系统剖面,地层压力系数变化规律性差,难以平衡压力固井;⑤煤层流体pH值呈酸性,易和水泥浆滤液反应产生沉淀污染储层。为提高煤层气井的固井质量,根据煤层气井的特点,确定了适用于煤层气井固井的低密度水泥浆体系的设计思路:①选择密度较低、粒径合适、抗压强度适当的减轻剂;②开发减轻剂和活性矿物微粉,利用其填充作用、级配调节作用和晶核作用来提高体系的力学性能;③选择性能良好的成膜型降失水剂和早强剂,控制水泥浆失水并提高早期强度;④确定合适的减轻剜、水泥、矿物微粉的加量比例和粒度分布,根据固井要求选定水固比配制水泥浆。据此开发出了水泥浆密度在1.20~1.50g/cm。范围内可调,水泥浆失水量低,水泥浆在25~50℃条件下早期强度发展迅速,力学性能稳定,流动性良好,施工性能良好的低密度水泥浆体系。实验结果表明,该水泥浆体系能满足煤层气井固井的要求。 展开更多
关键词 煤层气 固井 紧密堆积 低密度水泥 钻井液 粒径 减轻剂 增强材料
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大温差水泥浆体系的研究与应用 被引量:14
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作者 张华 冯宇思 +3 位作者 靳建洲 于永金 李小红 刘硕琼 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第5期54-57,99,共4页
辽河油田深井、高地温梯度井存在封固段长、上下温差大、顶部水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等问题。为了解决这些问题,运用缓凝剂DRH-200L、降失水剂DRF-120L,结合紧密堆积理论掺入具有火山灰活性的增强材料DRB-1S,开发出了常规密度大温... 辽河油田深井、高地温梯度井存在封固段长、上下温差大、顶部水泥浆易出现缓凝甚至超缓凝等问题。为了解决这些问题,运用缓凝剂DRH-200L、降失水剂DRF-120L,结合紧密堆积理论掺入具有火山灰活性的增强材料DRB-1S,开发出了常规密度大温差水泥浆体系并考察了其综合性能。实验结果表明,该水泥浆体系的综合性能良好;在大温差(温差为60℃)条件下,封固段顶部的水泥石抗压强度大于10 MPa/24 h;且此体系成功应用在沈308井φ177.8 mm技术套管固井中,固井质量优质,为提高辽河油田大温差井段的固井质量积累了经验。 展开更多
关键词 大温差 长封固段 水泥浆 紧密堆积 固井
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2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺缓凝剂的黏温特性 被引量:2
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作者 李明 靳建洲 +2 位作者 于永金 刘硕琼 郭小阳 《精细石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1-3,共3页
应用7400高温高压流变仪,研究了温度和压力对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺(AMPS/IA/AM)缓凝剂溶液表观黏度的影响。结果表明,缓凝剂溶液对温度较敏感,压力一定时,当温度≤120℃时,缓凝剂溶液的表观黏度随温度... 应用7400高温高压流变仪,研究了温度和压力对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺(AMPS/IA/AM)缓凝剂溶液表观黏度的影响。结果表明,缓凝剂溶液对温度较敏感,压力一定时,当温度≤120℃时,缓凝剂溶液的表观黏度随温度的增加而减小;温度在120~130℃时,缓凝剂溶液存在温敏现象,表观黏度急剧增大;温度≥130℃时,缓凝剂溶液的表观黏度随温度增加而明显降低。温度一定时,随压力增加,缓凝剂溶液的表观黏度稍有增加。实验表明AMPS/IA/AM缓凝剂的黏温特征对水泥浆的稠度、沉降稳定性和稠化时间等工程性能有重大影响,可能导致水泥浆可泵性急剧变化等问题。 展开更多
关键词 缓凝剂 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 丙烯酰胺 衣康酸共聚物 高温高压 黏温特性 水泥浆
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高温条件下水泥浆沉降稳定性的评价方法 被引量:18
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作者 于永金 刘硕琼 +3 位作者 袁进平 靳建洲 齐奉忠 李明 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第6期52-54,95,共3页
目前国内外对水泥浆在高温条件下沉降稳定性的评价没有统一的方法。但研究表明,即使停机实验正常,高温条件下水泥浆也有可能发生严重沉降,影响固井质量,因此有必要对水泥浆在高温条件下的沉降稳定性进行探讨。采用不同的测试方法对高温... 目前国内外对水泥浆在高温条件下沉降稳定性的评价没有统一的方法。但研究表明,即使停机实验正常,高温条件下水泥浆也有可能发生严重沉降,影响固井质量,因此有必要对水泥浆在高温条件下的沉降稳定性进行探讨。采用不同的测试方法对高温水泥浆的沉降稳定性进行了对比评价,实验研究结果表明,采用不同的实验方法测试同一配方水泥浆,得到的水泥浆沉降稳定性结果可能会相差很大;在低温或者不存在剪切的条件下水泥浆的沉降稳定性更好。水泥浆沉降稳定性的测试应按最严格的方法进行,因此推荐了一种沉降稳定性的评价方法。 展开更多
关键词 水泥浆 沉降稳定性 高温 评价方法 固井
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