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新型耐高温油井水泥降失水剂的合成及性能研究

【摘要】为提高普通油井水泥降失水剂的抗温性能,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,合成了AMPS/AM/AA/NVP四元共聚物耐高温油井水泥降失水剂,研究了反应单体浓度、单体配比、引发剂浓度等因素对降失水剂性能的影响,考察了降失水剂的耐温耐盐性及其对水泥浆性能的影响。结果表明,降失水剂的最佳合成条件为:单体加量15%,单体组成为:60%AMPS、20%AM、15%AA、5%NVP,引发剂、交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)和分子量调节剂(甲基丙烯磺酸钠)加量分别为单体总量的1%、0.15%和0.8%,pH=7,反应温度60℃,反应时间4 h。该降失水剂具有优良的耐温耐盐性能,耐温可达180℃,在36%NaCl溶液中添加3%降失水剂即可使水泥浆API失水量降至46 mL。在180℃、降失水剂掺量为4%时,水泥浆API失水量为48 mL、稠化时间为308 min、水泥石抗压强度为32.5 MPa,满足高温条件下的固井施工要求。

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新型油井水泥消泡剂的研制

【摘要】对油井水泥浆,特别是胶乳水泥浆体系,在配水时和混配时产生大量的气泡,且气泡难以消除导致水泥浆密 度降低、下灰和泵送困难的现状。研制出一种新型油井水泥消泡剂,该消泡剂可抑制配浆水泡沫和消除油井水泥混配时的 泡沫,针对胶乳水泥浆体系有很好的消泡和抑泡作用。在4 000r/min的搅拌下,配浆水和油井水泥浆体系的消泡时间小于 10 s,发泡高度小于10 mm;而且对其流变、强度及稠化实验没有负面影响。合成工艺筒单,开展了吨级中试,中试产品 已经用于现场的固井技术服务,具有推广应用前景。

《钻井液与完井液》 | 2018年5期 | 刘建

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新型油井水泥触变剂的研究与应用

【摘要】常规油井水泥触变剂常存在触变性不够强、影响施工安全、综合性能欠佳等问题。为此,通过将合成聚合物和 超细无机材料以2:3的比例复配,开发出一种新型油井水泥触变剂BCJ-200S,研究了其应用性能。结果表明,该触变剂 可显著提高水泥浆触变性,且温度影响小,90t加入1.5%BCJ-200S后水泥静浆静置10min的胶凝强度从2.3Pa增加到 61.0Pa,静置前后的读数分别为206和210,再静置10min胶凝强度为61.3Pa,其触变结构可逆性良好,对水泥浆稠化、 失水、强度等性能没有产生不良影响;其还可改善水泥石的力学性能,增强水泥石抗破坏能力;另外,配伍性研究结果表明, 该触变剂具有良好的现场适应性。其在大港油田官38-22油井进行了首次应用,该井采用12m3触变水泥浆封堵Ng2出水 井段,一次封堵成功,最高挤注压力达16MPa,钻塞后对封堵层试压8MPa合格,解决了该井出水难题。

《钻井液与完井液》 | 2018年1期 | 卢海川

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爆聚法合成抗高温抗盐水基降滤失剂及性能评价

【摘要】为了克服水相聚合法产物含量低、烘干过程分子量易增大和高能耗等问题,通过爆聚法利用单体苯乙烯磺酸钠 和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别与丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵合成制备了抗高温抗盐降滤失剂WS-1和WS-2。借 助红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA),表征了降滤失剂的分子结构和热稳定性,并且进行了降滤失剂在高温高盐水基 钻井液中的流变性和高温高压滤失性能的影响实验。结果表明,具有刚性苯乙烯磺酸钠分子链段的降滤失剂WS-2具有良 好的高温稳定性,热分解温度为310冗,降滤失剂WS-2在220尤饱和盐水基钻井液中高温高压滤失量为7.6mL;具有大 分子支链2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸链段的降滤失剂WS-1热分解温度为270T,200T饱和盐水基钻井液中高温高压滤失 量为1.6mL;利用爆聚法合成的降滤失剂WS-1和WS-2均具有良好的抗温抗盐性能。

《钻井液与完井液》 | 2019年2期 | 王茂功

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降粘型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

【摘要】本文通过本体聚合方式,引入疏水单体合成一种降粘型聚羧酸减水剂,并对其进行表面张力、水泥净浆、混凝土坍落 扩展度测试以及倒坍时间测试,结果表明:降粘型聚羧酸减水剂对混凝土具有良好的降粘分散效果。

《科技风》 | 2019年1期 | 王龙飞

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超高耐温型胍胶交联剂的合成与性能研究

【摘要】<p>目前所用的胍胶交联剂在耐温抗剪切性能上较以前有了一定程度提高,但仍不能满足深 井、超深井的开采工艺需求。研究以四硼酸钠和氧氯化锆为主要原料,甘露醇和甘露醇/柠檬酸/乳酸混 合分别作为配位体,通过合成工艺条件考察,研发出一种与胍胶稠化剂配伍良好的具超高耐温性能的有 机硼锆交联剂。采用红外光谱与核磁氢谱对交联剂进行结构表征,表明所制交联剂中存在锆与配体跛 上羧基的络合键和硼与有机物的络合键。同时通过实验测定得到压裂液配方:0. 35 % ( w)超级胍胶+ 2% ( w)硫代硫酸纳 + 0. 6% ( w) NaOH +0. 02% ( w)过硫酸按+ 0. 6%( w) CF-5 A 助排剂 + 0. 4% ( w)有 机硼锆交联剂,在170 s^1、180 °C下剪切2 h,能保持黏度在100 mPa ? s左右,该体系耐温性能优异。 破胶剂用量0. 02 % ( w)时,7 h完全破胶,破胶液黏度低,残渣量少,表面张力小,破胶性能良好。</p>

《石油与天然气化工》 | 2017年2期 | 沈丽

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耐高温丙烯酰胺水凝胶的合成及其性能研究

【摘要】:以丙烯酰胺单体为原料,双乙烯基咪唑盐为交联剂,过硫酸铵为引发剂,通过水溶液自由基共聚的方法合成了具有耐温特性的环保水凝胶。对凝胶开展了溶账特性、耐温能力、老化实验等系统的静态评价实验。并通过傅里叶变换红外光谱(FT -IR )对其结构进行表征。实验结果表明:新型水凝胶具有优良的吸水溶账性能,120 X: 下老化30 d 凝胶的真空突破度高于25 k P a , 可满足高温高含水油藏进行长期封堵。

《广州化工》 | 2018年2期 | 官小琴,

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抗高温超分子降滤失剂的合成及性能评价

【摘要】针对深井、超深井高温钻井过程中钻井液处理剂耐温能力不足、滤失造壁性能差等问题,以超分子聚合物的聚 合理论为基础,以AMPS、AM与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,合成了 一种三元共聚物降滤失剂。通过优化实验确 定了最佳合成条件:单体物质的量比AM: AMPS :NVP = 6 : 3 : 1,引发剂含量为0.2%,单体总含量为15%,反应温度为 50 反应时间为4h。采用红外、热重、TEM对合成产物进行了结构分析,结果表明合成的超分子降滤失剂是由具有特 殊功能基团的单体通过自由基聚合而成的,侧链的功能基团通过氢键、亲疏水性、离子键等协同作用形成空间的有序网络 结构。这种非共价键的网络结构外界条件变化时,能够迅速改变结构以适应外界条件的变化。此外,分子间强的分子间作 用力使超分子降滤失剂具有快速适应环境变化的能力,表现出好的抗温、抗盐和抗钙性。在4%淡水基浆中考察了合成降 滤失剂的降滤失性能,合成降滤失剂的抗温性明显优于PAC-LV,抗温高达180丈。

《钻井液与完井液》 | 2017年2期 | 蒋官澄

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川深1 井固井水泥浆高温沉降稳定性研究与应用

【摘要】川深1 井是一口超深风险探井,完钻井深高达8420 m,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/cm3 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%。

《钻井液与完井液》 | 2019年3期 | 李早元

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