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固井水泥石低温强度诱导纳米水化硅酸钙晶核
被引量：
1
1
作者
高继超
蒋平
+3 位作者
雒闯
吕鹏程
卢海川
熊钰丹
《油田化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期381-386,共6页
针对低温或表层固井水泥浆候凝时间长、水泥石早期强度低且发展慢等问题,以硝酸钙、硅酸钠、梳型聚羧酸减阻剂、聚丙烯类稳定剂为原料,采用化学沉淀法+磁力搅拌+超声分散的制备工艺提高混合效率,制得水泥石低温强度诱导晶核(LTI)。通过...
针对低温或表层固井水泥浆候凝时间长、水泥石早期强度低且发展慢等问题,以硝酸钙、硅酸钠、梳型聚羧酸减阻剂、聚丙烯类稳定剂为原料,采用化学沉淀法+磁力搅拌+超声分散的制备工艺提高混合效率,制得水泥石低温强度诱导晶核(LTI)。通过透射电镜观察LTI的微观形貌、分析其元素组成,研究了其对水泥浆低温稠化性能和静胶凝过渡时间、水泥石低温强度发展的影响。结果表明,LTI的基本单元结构为堆叠的类锡箔状和絮片状,伴有少量棒状和规则方形晶体,尺寸为100~200 nm,周围延伸出类纤维状物质,比表面积较大。LTI借助自身模板成核作用促进水泥水化进程,降低堆积产物成核势垒,促使低温稠化曲线由爬坡向直角转变,可在10℃下将稠化时间之比控制在0.47以内。LTI可诱导水泥石早期强度快速发展,随LTI掺量增加、温度升高,水泥石低温抗压强度增大。在20℃下,掺有1.5%、5.0%LTI水泥石的24 h抗压强度分别提高89.1%、257.8%;在30℃下,掺有1.5%、5.0%LTI水泥石的6 h抗压强度分别为4.1、6.5 MPa,相比于刚成型的净浆水泥石,抗压强度实现跨越式发展。掺有LTI的水泥浆在30℃下的静胶凝过渡时间可由78 min缩短至18 min,有助于提高水泥浆的防窜性能。纳米水化硅酸钙晶核LTI可缩短低温浅层或高寒区域油气井建井周期、提高固井质量。
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关键词
固井
水泥石
水化硅酸钙
纳米晶核
低温
强度诱导
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职称材料
纳米基复合增强剂的研究与性能评价
被引量：
5
2
作者
高继超
李建华
+4 位作者
周雪
李彦军
卢海川
李德伟
杨晨
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2020年第5期651-655,共5页
低密度水泥浆体系常面临水泥石强度低、顶部强度发展缓慢的问题,而常规促凝早强材料虽可增加水泥石强度,但多会明显缩短稠化时间,稠化时间和强度之间矛盾突出。针对该问题,通过引入表面改性的纳米材料,搭配高效激活材料,开发出了一种“...
低密度水泥浆体系常面临水泥石强度低、顶部强度发展缓慢的问题,而常规促凝早强材料虽可增加水泥石强度,但多会明显缩短稠化时间,稠化时间和强度之间矛盾突出。针对该问题,通过引入表面改性的纳米材料,搭配高效激活材料,开发出了一种“弱促凝、高早强”型复合增强剂。针对不同低密度水泥浆体系,通过控制增强剂加量、温度、水灰比、密度等变量,对该剂进行了评价实验。结果表明,纳米基复合增强剂可在对稠化时间影响较小的前提下,大幅提高水泥石的抗压强度,其中低密度水泥石顶部强度提高率可达40%以上,在不同类型低密度水泥浆体系中均有提强效果,并在长庆油田进行了应用,效果良好。
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关键词
低密度水泥浆
早强剂
纳米材料
弱促凝
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职称材料
胶凝过渡态水泥浆防气窜能力评价方法
被引量：
1
3
作者
朱海金
高继超
+3 位作者
邹双
王圣明
李鹏晓
邹建龙
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2023年第6期793-797,805,共6页
环空气窜是多年来困扰固井工程界的技术难题之一。以水泥浆失重理论为基础,通过分析水泥浆有效液柱压力、内部结构阻力和地层流体压力三者间关系以确定验窜时机,结合连续采集水泥浆孔隙压力变化来判别气体是否克服水泥浆内部结构阻力而...
环空气窜是多年来困扰固井工程界的技术难题之一。以水泥浆失重理论为基础,通过分析水泥浆有效液柱压力、内部结构阻力和地层流体压力三者间关系以确定验窜时机,结合连续采集水泥浆孔隙压力变化来判别气体是否克服水泥浆内部结构阻力而发生气窜,形成了一种可以直观考察处于胶凝过渡态水泥浆的防气窜能力评价新方法,以此方法研究了不同类型水泥浆的窜流情况,结果表明:①水泥净浆几乎无法抵抗气体侵入;②引入适量的降失水剂可轻微提高水泥浆基体的防气窜能力,但效果并不明显,仅能抵抗50 psi(0.344 MPa)的气窜压力;③防气窜水泥浆体系因防气窜剂的种类和加量变化,防气窜能力表现各异,通常能够抵御气窜压力范围为100~200 psi(0.689~1.379 MPa),部分防窜材料可以通过增大其加量达到提高防气窜能力的效果,但材料受自身特性影响,存在一定的气窜抵抗能力极限。该方法操作相对简便、实用性强、重复性较好,可横向对比评价不同类型防气窜水泥浆抵抗气体侵入的能力,为防气窜水泥浆体系设计优选提供有效参考。
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关键词
胶凝过渡态
水泥浆
失重
防气窜
固井
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职称材料
题名
固井水泥石低温强度诱导纳米水化硅酸钙晶核
被引量：
1
1
作者
高继超
蒋平
雒闯
吕鹏程
卢海川
熊钰丹
机构
中国石油集团海洋工程公司渤星公司
中国石油集团
西部钻探
工程
有限
公司
固井
公司
出处
《油田化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期381-386,共6页
基金
中国石油天然气集团公司技术攻关项目“海洋油气开发及工程关键技术研究”(项目编号2021DJ2502)。
文摘
针对低温或表层固井水泥浆候凝时间长、水泥石早期强度低且发展慢等问题,以硝酸钙、硅酸钠、梳型聚羧酸减阻剂、聚丙烯类稳定剂为原料,采用化学沉淀法+磁力搅拌+超声分散的制备工艺提高混合效率,制得水泥石低温强度诱导晶核(LTI)。通过透射电镜观察LTI的微观形貌、分析其元素组成,研究了其对水泥浆低温稠化性能和静胶凝过渡时间、水泥石低温强度发展的影响。结果表明,LTI的基本单元结构为堆叠的类锡箔状和絮片状,伴有少量棒状和规则方形晶体,尺寸为100~200 nm,周围延伸出类纤维状物质,比表面积较大。LTI借助自身模板成核作用促进水泥水化进程,降低堆积产物成核势垒,促使低温稠化曲线由爬坡向直角转变,可在10℃下将稠化时间之比控制在0.47以内。LTI可诱导水泥石早期强度快速发展,随LTI掺量增加、温度升高,水泥石低温抗压强度增大。在20℃下,掺有1.5%、5.0%LTI水泥石的24 h抗压强度分别提高89.1%、257.8%;在30℃下,掺有1.5%、5.0%LTI水泥石的6 h抗压强度分别为4.1、6.5 MPa,相比于刚成型的净浆水泥石,抗压强度实现跨越式发展。掺有LTI的水泥浆在30℃下的静胶凝过渡时间可由78 min缩短至18 min,有助于提高水泥浆的防窜性能。纳米水化硅酸钙晶核LTI可缩短低温浅层或高寒区域油气井建井周期、提高固井质量。
关键词
固井
水泥石
水化硅酸钙
纳米晶核
低温
强度诱导
Keywords
cementing
cement stone
hydrated calcium silicate
nano nucleus
low temperature
compressive strength induction
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
纳米基复合增强剂的研究与性能评价
被引量：
5
2
作者
高继超
李建华
周雪
李彦军
卢海川
李德伟
杨晨
机构
中国石油集团海洋工程公司渤星公司
长庆油田第四采气厂
川庆钻探长庆固井
公司
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2020年第5期651-655,共5页
文摘
低密度水泥浆体系常面临水泥石强度低、顶部强度发展缓慢的问题,而常规促凝早强材料虽可增加水泥石强度,但多会明显缩短稠化时间,稠化时间和强度之间矛盾突出。针对该问题,通过引入表面改性的纳米材料,搭配高效激活材料,开发出了一种“弱促凝、高早强”型复合增强剂。针对不同低密度水泥浆体系,通过控制增强剂加量、温度、水灰比、密度等变量,对该剂进行了评价实验。结果表明,纳米基复合增强剂可在对稠化时间影响较小的前提下,大幅提高水泥石的抗压强度,其中低密度水泥石顶部强度提高率可达40%以上,在不同类型低密度水泥浆体系中均有提强效果,并在长庆油田进行了应用,效果良好。
关键词
低密度水泥浆
早强剂
纳米材料
弱促凝
Keywords
Low density cement slurry
Early strength agent
Nano material
Weakly accelerating
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
胶凝过渡态水泥浆防气窜能力评价方法
被引量：
1
3
作者
朱海金
高继超
邹双
王圣明
李鹏晓
邹建龙
机构
中国石油集团海洋工程公司渤星公司
中国石油集团
油田技术服务有限
公司
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2023年第6期793-797,805,共6页
基金
中石油集团公司重大专项“海洋油气开发及工程关键技术研究”(2021DJ2502)。
文摘
环空气窜是多年来困扰固井工程界的技术难题之一。以水泥浆失重理论为基础,通过分析水泥浆有效液柱压力、内部结构阻力和地层流体压力三者间关系以确定验窜时机,结合连续采集水泥浆孔隙压力变化来判别气体是否克服水泥浆内部结构阻力而发生气窜,形成了一种可以直观考察处于胶凝过渡态水泥浆的防气窜能力评价新方法,以此方法研究了不同类型水泥浆的窜流情况,结果表明:①水泥净浆几乎无法抵抗气体侵入;②引入适量的降失水剂可轻微提高水泥浆基体的防气窜能力,但效果并不明显,仅能抵抗50 psi(0.344 MPa)的气窜压力;③防气窜水泥浆体系因防气窜剂的种类和加量变化,防气窜能力表现各异,通常能够抵御气窜压力范围为100~200 psi(0.689~1.379 MPa),部分防窜材料可以通过增大其加量达到提高防气窜能力的效果,但材料受自身特性影响,存在一定的气窜抵抗能力极限。该方法操作相对简便、实用性强、重复性较好,可横向对比评价不同类型防气窜水泥浆抵抗气体侵入的能力,为防气窜水泥浆体系设计优选提供有效参考。
关键词
胶凝过渡态
水泥浆
失重
防气窜
固井
Keywords
Transitional gelling state
Cement slurry
Weightlessness
Anti-gas-channeling
Well cementing
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
固井水泥石低温强度诱导纳米水化硅酸钙晶核
高继超
蒋平
雒闯
吕鹏程
卢海川
熊钰丹
《油田化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
纳米基复合增强剂的研究与性能评价
高继超
李建华
周雪
李彦军
卢海川
李德伟
杨晨
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2020
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
胶凝过渡态水泥浆防气窜能力评价方法
朱海金
高继超
邹双
王圣明
李鹏晓
邹建龙
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2023
1
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职称材料
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