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30~200℃水泥石强度演化及高温衰退机制
1
作者
孙立君
郑冠一
+5 位作者
李成龙
钱钦
戴荣东
侯业贵
庞学玉
韩超
《油田化学》
北大核心
2025年第1期22-29,共8页
为了满足大温差井下环境井筒完整性的需要,需厘清更宽温度、压力范围影响下油井水泥力学性能演化规律。分别以水泥净浆、硅砂水泥体系为研究对象,系统研究了30~200℃长温度区间内温度、压力、硅砂加量对油井水泥强度演化规律的影响,并...
为了满足大温差井下环境井筒完整性的需要,需厘清更宽温度、压力范围影响下油井水泥力学性能演化规律。分别以水泥净浆、硅砂水泥体系为研究对象,系统研究了30~200℃长温度区间内温度、压力、硅砂加量对油井水泥强度演化规律的影响,并探究了不同影响因素下水泥强度发展驱动机制及高温强度衰退机制。研究结果表明,30~110℃内,水泥净浆体系的抗压强度随温度、压力的升高而升高;温度由110℃升高至150℃时,水泥石发生高温强度衰退。110~200℃内,硅砂水泥体系的超声波强度不是随着温度的变化单调变化,但增压可以加超速声波强度的发展;200℃时,硅砂水泥体系发生强度衰退和体积膨胀现象。增加硅砂量可在一定程度上减缓早期强度衰退速率。物相组成分析结果表明:水泥早期强度的发展主要与C-S-H凝胶和氢氧化钙的生成有关;130℃下,造成水泥净浆高温强度衰退的主要原因是α-C_(2)SH的生成;200℃下,造成硅砂水泥体系强度衰退的主要原因是非晶C-S-H向晶体逐渐转变。
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关键词
油井水泥
高温强度衰退
体积膨胀
物相组成
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职称材料
川深1井固井水泥浆高温沉降稳定性研究与应用
被引量：
3
2
作者
李早元
赵军
+3 位作者
王希勇
郑冠一
罗德明
符铁松
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019年第3期338-343,348,共7页
川深1井是一口超深风险探井,完钻井深高达8420m,井底温度178℃,为保证固井质量,水泥浆高温沉降稳定性至关重要。论文结合水泥浆在井底的顶替和静止自由沉降过程,利用高温高压稠化停机实验结合浆杯底部沉降颗粒层的厚度,建立了水泥浆高...
川深1井是一口超深风险探井,完钻井深高达8420m,井底温度178℃,为保证固井质量,水泥浆高温沉降稳定性至关重要。论文结合水泥浆在井底的顶替和静止自由沉降过程,利用高温高压稠化停机实验结合浆杯底部沉降颗粒层的厚度,建立了水泥浆高温沉降稳定性测试评价方法。基于水泥浆高温沉降失稳机理分析,从液相和固相角度出发,基于红外光谱检测分析提出了有机聚合物液相外加剂耐温能力评价技术,结合环境扫描电镜微观结构观察探明了硅砂粗细搭配以及超细材料微硅、液硅、纳米SiO2以及胶乳对水泥浆高温沉降稳定性的影响及其作用机理。论文研究满足了1.90~2.30g/cm^3水泥浆高温150~180℃沉降稳定性的要求,研究措施应用于川深1井五开油层尾管水泥浆体系设计中,水泥浆高温沉降稳定性良好,固井质量优良率88.1%。
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关键词
固井
水泥浆
高温
沉降稳定性
现场应用
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职称材料
基于乌式黏度计法的固井聚合物外加剂耐温能力评价方法
被引量：
1
3
作者
郑冠一
李早元
+3 位作者
赵军
王希勇
罗德明
郭小阳
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019年第4期480-485,共6页
高温深井固井质量难以保证,其中一个重要原因是高温下水泥浆综合性能难以保证。目前多使用外加剂调节水泥浆高温性能,这类外加剂多为聚合物。高温下水泥浆的沉降稳定性、滤失量通过使用降失水剂进行调节,稠化时间通过使用缓凝剂进行调...
高温深井固井质量难以保证,其中一个重要原因是高温下水泥浆综合性能难以保证。目前多使用外加剂调节水泥浆高温性能,这类外加剂多为聚合物。高温下水泥浆的沉降稳定性、滤失量通过使用降失水剂进行调节,稠化时间通过使用缓凝剂进行调节。随着井深增加,井底温度和压力逐渐升高,高温下水泥浆的沉降稳定性、失水及稠化时间调控难度加大,然而少有对聚合物外加剂本身耐温性能的评价方法。因此基于高温下聚合物溶液黏度降低的机理,通过乌氏黏度计评价聚合物溶液黏度变化,推荐一种聚合物外加剂耐温能力评价方法,即测量外加剂高温养护前后分子量变化率(△M),△M绝对值越趋于0,表明耐温性能越好,以此指导高温固井注水泥工作中聚合物外加剂的优选。
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关键词
水泥浆
降失水剂
缓凝剂
耐温性
乌氏黏度计
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职称材料
题名
30~200℃水泥石强度演化及高温衰退机制
1
作者
孙立君
郑冠一
李成龙
钱钦
戴荣东
侯业贵
庞学玉
韩超
机构
中国石化集团胜利油田石油管理局博士后科研工作站
中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院
中国石化胜利油田分公司
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《油田化学》
北大核心
2025年第1期22-29,共8页
基金
山东省博士后创新项目“页岩油高温增韧固井水泥浆体系研究”(项目编号SDCS-ZG-202400219)。
文摘
为了满足大温差井下环境井筒完整性的需要,需厘清更宽温度、压力范围影响下油井水泥力学性能演化规律。分别以水泥净浆、硅砂水泥体系为研究对象,系统研究了30~200℃长温度区间内温度、压力、硅砂加量对油井水泥强度演化规律的影响,并探究了不同影响因素下水泥强度发展驱动机制及高温强度衰退机制。研究结果表明,30~110℃内,水泥净浆体系的抗压强度随温度、压力的升高而升高;温度由110℃升高至150℃时,水泥石发生高温强度衰退。110~200℃内,硅砂水泥体系的超声波强度不是随着温度的变化单调变化,但增压可以加超速声波强度的发展;200℃时,硅砂水泥体系发生强度衰退和体积膨胀现象。增加硅砂量可在一定程度上减缓早期强度衰退速率。物相组成分析结果表明:水泥早期强度的发展主要与C-S-H凝胶和氢氧化钙的生成有关;130℃下,造成水泥净浆高温强度衰退的主要原因是α-C_(2)SH的生成;200℃下,造成硅砂水泥体系强度衰退的主要原因是非晶C-S-H向晶体逐渐转变。
关键词
油井水泥
高温强度衰退
体积膨胀
物相组成
Keywords
oil well cement
strength retrogression under high temperature
volume expansion
phase composition
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
川深1井固井水泥浆高温沉降稳定性研究与应用
被引量：
3
2
作者
李早元
赵军
王希勇
郑冠一
罗德明
符铁松
机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中国石化西南油气分公司工程技术研究院
中国石油化工股份有限公司西南石油工程公司固井分公司
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019年第3期338-343,348,共7页
基金
国家重大专项研究项目“抗高温防气窜水泥浆关键技术”(2016ZX05021-005-009HZ)
文摘
川深1井是一口超深风险探井,完钻井深高达8420m,井底温度178℃,为保证固井质量,水泥浆高温沉降稳定性至关重要。论文结合水泥浆在井底的顶替和静止自由沉降过程,利用高温高压稠化停机实验结合浆杯底部沉降颗粒层的厚度,建立了水泥浆高温沉降稳定性测试评价方法。基于水泥浆高温沉降失稳机理分析,从液相和固相角度出发,基于红外光谱检测分析提出了有机聚合物液相外加剂耐温能力评价技术,结合环境扫描电镜微观结构观察探明了硅砂粗细搭配以及超细材料微硅、液硅、纳米SiO2以及胶乳对水泥浆高温沉降稳定性的影响及其作用机理。论文研究满足了1.90~2.30g/cm^3水泥浆高温150~180℃沉降稳定性的要求,研究措施应用于川深1井五开油层尾管水泥浆体系设计中,水泥浆高温沉降稳定性良好,固井质量优良率88.1%。
关键词
固井
水泥浆
高温
沉降稳定性
现场应用
Keywords
Well cementing
Risk appraisal well
Ultra-deep well
Cement slurry
High temperature
Settling stability
Well Chuanshen-1
分类号
TE256.6 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
基于乌式黏度计法的固井聚合物外加剂耐温能力评价方法
被引量：
1
3
作者
郑冠一
李早元
赵军
王希勇
罗德明
郭小阳
机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
中国石化西南油气分公司工程技术研究院
中石化西南石油工程有限公司固井分公司
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019年第4期480-485,共6页
基金
国家科技重大专项“水平井完井综合评价及抗高温防气窜水泥浆关键技术”（2016ZX25021-005-009HZ）
文摘
高温深井固井质量难以保证,其中一个重要原因是高温下水泥浆综合性能难以保证。目前多使用外加剂调节水泥浆高温性能,这类外加剂多为聚合物。高温下水泥浆的沉降稳定性、滤失量通过使用降失水剂进行调节,稠化时间通过使用缓凝剂进行调节。随着井深增加,井底温度和压力逐渐升高,高温下水泥浆的沉降稳定性、失水及稠化时间调控难度加大,然而少有对聚合物外加剂本身耐温性能的评价方法。因此基于高温下聚合物溶液黏度降低的机理,通过乌氏黏度计评价聚合物溶液黏度变化,推荐一种聚合物外加剂耐温能力评价方法,即测量外加剂高温养护前后分子量变化率(△M),△M绝对值越趋于0,表明耐温性能越好,以此指导高温固井注水泥工作中聚合物外加剂的优选。
关键词
水泥浆
降失水剂
缓凝剂
耐温性
乌氏黏度计
Keywords
Cement slurry
Filter loss reducer
Retarding agent
Temperature tolerance
Ubbelohde viscometer
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
30~200℃水泥石强度演化及高温衰退机制
孙立君
郑冠一
李成龙
钱钦
戴荣东
侯业贵
庞学玉
韩超
《油田化学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
川深1井固井水泥浆高温沉降稳定性研究与应用
李早元
赵军
王希勇
郑冠一
罗德明
符铁松
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于乌式黏度计法的固井聚合物外加剂耐温能力评价方法
郑冠一
李早元
赵军
王希勇
罗德明
郭小阳
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2019
1
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职称材料
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