高密度三凝水泥浆体系研究与应用探究
页岩气水平井固井水泥浆体系
脆度系数
垂直放置
水平放置
1
0
23.00
2.74
2.17
5.14
2.73
4.47
2
0.1
23.81
2.84
2.19
5.83
3.01
4.08
3
0.2
24.01
2.99
2.46
6.27
3.25
3.83
4
0.3
25.18
3.16
2.77
6.73
3.47
3.74
5
0.4
25.77
3.23
塑性体膨胀率%
硬化体膨胀率（24h）%
硬化体膨胀率(48h)%
胶结强度90℃×24hMPa(垂直放置)
胶结强度90℃×24hMPa(水平放置)
1
0
7
7.5
-0.80
-1.41
-1.43
1.96
1.67
2
1
5
5.5
-0.38
-0.58
-0.28
2.38
1.89
3
2
4.5
4
-0.13
0.17
0.24
2.74
二、页岩气水平井水泥石受力分析
页岩气水平井固井封隔失效原因分析
水泥环受力分析
水泥环内壁极限变形下弹性模量对应的极限井口压力分析
井口压力对水泥环变形的影响分析
水泥石弹性模量对水泥环变形能力的影响分析
水泥石力学性能要求
水泥石屈服条件
1、页岩气水平井固井封隔失效原因分析
水泥浆胶凝与体积收缩界面胶结质量差射孔、压裂
2、水泥环受力及计算分析
低密度高早强水泥浆体系在大港油田滩海地区应用研究的开题报告
低密度高早强水泥浆体系在大港油田滩海地区应用研究的开题报告一、研究背景随着油田勘探开发进入深水阶段，滩海地区的油藏逐渐成为开发热点。
这些油藏特点是膏体性强，渗透性低，常规钻井技术难以达到预期的生产效果。
为了解决这一问题，需要采用一些新的钻井技术和钻井液隔离体系。
高强、高密度钻井液作为现代油气钻井主流液体，在降低地层渗透性方面取得了显著的成效。
但是，在滩海地区的钻井过程中，高密度钻井液也会带来多种问题，如难以干燥、处理成本高、环境污染等。
因此，发展低密度、高早强水泥浆体系成为了破解这一难题的关键。
二、研究目的本研究旨在探讨在大港油田滩海地区采用低密度高早强水泥浆体系的可行性和优越性，并研究其配方、性能指标、环境友好性等关键技术，对滩海地区钻井技术和钻井液体系的发展具有重要意义。
三、研究内容1. 滩海地区油藏特点和高密度钻井液的问题分析；2. 低密度高早强水泥浆体系的配方设计和工艺优化；3. 提出低密度高早强水泥浆体系的性能指标，包括浆体渗透性、稳定性、早强度等；4. 分析低密度高早强水泥浆体系的环境友好性和处理成本；5. 采用实验室试验和现场应用试验相结合的方法，验证低密度高早强水泥浆体系的性能和优越性。
四、研究方法1. 现场调查和文献研究：通过对大港油田滩海地区的现场调查，了解地质和油藏特征等相关信息；同时，对国内外相关文献进行研究，掌握低密度高早强水泥浆体系的发展概况、原理和研究现状。
2. 实验室试验：根据低密度高早强水泥浆体系的配方设计，进行浆体性能指标、环境友好性等实验研究。
3. 现场应用试验：在大港油田滩海地区开展低密度高早强水泥浆体系的现场应用试验，验证其性能和优越性。
五、研究意义本研究可以为大港油田滩海地区的钻井工程提供新的解决方案，对提高油气勘探开发的成效具有积极意义。
同时，本研究还可以为低密度高早强水泥浆体系的研究和开发提供实践经验和参考。
玉门油田高密度测三样技术应用
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汇报完毕，谢谢大家！
西部钻探国际钻井泥浆技术服务公司
二、主要研究内容—室内研究 二、高温下钻井液增稠的性能调节
140℃热滚8h后，冷却至常温，测得主要性能如下：
编 号 溶液浓度 密度 g/cm3 600 Φ 300 Φ 200 Φ 100 Φ 6Φ 3Φ
西部钻探国际钻井
泥浆技术服务公司
初切/ 终切
①
② ③ ④
密度g/cm3[ 1.90 1.90
粘度（S） 81 76
初切/ 终切 6/14 5.5/12
坂含g/l 23.5 23.2
高温高压失水 8.4 9
热滚前
热滚后
1.95
1.96
103
117
6/21
10/29
25.7
24.3
7.6
8.6
密度： 2.00
热滚前 热滚后
2.00 2.01 2.05
2.04 2.05 2.06
140140热滚热滚16h后冷却至常温钻井液状态如图二高温下钻井液增稠的性能调节泥浆技术服务公司西部钻探国际钻井3调整钻井液并且测热滚前主要性能密度密度gcm编编号号25hs11hs5fcls25spnh05chm上表测得性能数据可以看出上表测得性能数据可以看出11调整后的钻井液流变性良好22流变性溶液浓度溶液浓度加量加量gcm336006003003002002001001006633初切初切终切pa359351045118520终切pa359351045118520视粘视粘mpasmpas塑粘塑粘mpasmpas动动切切动塑动塑比比25hs11hs225fcls25spnh05chm200ml50ml100ml100ml200ml50ml100ml100ml20420320220220420320220219126127029919126127029911416217020011416217020085126128161851261281615179801025179801027715122244108815955130513514959551305135149577991009977991009918531535505185315355050240310350510240310350511512221015调整后的钻井液流变性良好流变性hshs1hs1hs22fclsfclsspnhspnhchmchm二主要研究内容室内研究热滚前状态热滚前状态5fcls5fcls25spnh25spnh05chm05chm25hs25hs11hs11hs22二高温下钻井液增稠的性能调节泥浆技术服务公司西部钻探国际钻井140140热滚热滚8h8h后冷却至常温测得主要性能如下后冷却至常温测得主要性能如下编号溶液浓度密度gcm360030020010063初切终切pa3735124512535125视粘mpas塑粘mpas动切动塑比25hs11hs25fcls25spnh05chm上表测得性能数据可以看出1钻井液热滚后均有增稠现象较原浆有明显改善
三元复合胶凝体系聚合物水泥防水砂浆的性能分析
三元复合胶凝体系聚合物水泥防水砂浆的性能分析作者：李元东来源：《粘接》2020年第09期摘要：聚合物水泥防水砂浆是一种由高分子聚合物、无机硅酸盐、细砂等为主要原料，按照一定的配合比混合制成的具有一定的抗渗性的砂浆。
聚合物水泥防水砂浆按照聚合物改性的状态可以分为乳液类和干粉类。
本文设计经过试验对石灰石粉一粉煤灰一水泥三元胶凝材料系列配合比进行验证，试验表明，当体系中的石灰石粉掺量上升时，胶砂试件流动度也随之有所上升，石灰石粉的减水效果十分明显。
如果粉煤灰与石灰石粉的掺量一致时，三元胶凝体系聚合物材料具有比粉煤灰更高的压缩强度，体系中随着石灰石粉的掺量提升，三元胶凝体系聚合物材料的脆性系数稍有增高。
关键词：石灰石粉;粉煤灰;水泥;胶凝体系;试验中图分类号：TU57+8.12;TQ177文献标识码：A文章编号：1001-5922（2020）09-0015-04聚合物水泥防水砂浆是以水泥、细骨料为主要材料制作的。
主要用于地下室防渗及渗漏处理，建筑物屋面及内外墙面渗漏的修复，各类水池和游泳池的防水防渗，人防工程，隧道，粮仓，厨房，卫生间，厂房，封闭阳台的防水防渗。
聚合物水泥防水砂浆是经济发展和社会进步的重要原材料之一，在我国的需求量长期占据材料之最。
如果石灰石粉只与水泥配合在一起可以制成二元复合胶凝材料，石灰石粉、水泥二元体系中再掺入粉煤灰等胶凝材料便可以构成三元复合胶凝聚合物水泥防水砂浆。
在建筑领域，粉煤灰的应用前景极为广泛且用量极大，有关粉媒灰的性质与应用的研究更加成熟[1]。
尤其在水工混凝土的配制中，当前普遍采用少量水泥，较高含量高粉煤灰的组成结构型式，粉煤灰的掺量一般是30% -50%，有些甚至能达到70%。
在聚合物水泥防水砂浆中，加入的粉煤灰可以显著提升三元复合胶凝体系整体的和易性，使得混凝土水化温升得以下降，使得砂浆的后期强度得以提升并增加砂浆凝固后的耐久性[2]。
1 掺合料的效应分析1.1 石灰石粉性能石灰石粉細度、颗粒级配、反应活性、成分等都直接影响其在混凝土中的使用、配比等，进而影响混凝土的强度、可泵性、防坍塌性等主要性能指标。
三元胶凝体系中钢纤维增强UHPC_性能研究
- 90 -工 业 技 术0 引言随着现代建筑物的高层化、大跨化、地下化、结构轻量化以及使用环境的日益严酷化，新的结构体系和新的结构材料的广泛应用成为迫切的需要。
与结构形式的改变相比，新材料的应用有巨大的潜力，而且结构愈重要也愈需要高性能的材料来满足结构的安全性和适用性，发挥新颖结构体系的优点[1]。
超高性能混凝土具有超高的力学性能，极优异的耐久性能以及抗爆性和抗冲击性。
与普通混凝土相比，其在各项性能上均有质的突破，在大跨度桥梁、超高层建筑、海洋工程以及军事防护工程等领域具有广泛的应用前景。
目前，已经建成的南京长江五桥就使用了超高性能混凝土。
UHPC 的配制原理是：通过提高组分的细度与活性，使材料内部的缺陷减少到最少，以获得超高强度和高耐久性。
通常制备UHPC 的原材料包括：水泥、硅灰、细石英砂、钢纤维、高性能减水剂等[2-3]。
1 主要原材料及试验方法影响水泥基复合胶凝材料性能的因素很多，原材料是其中最常见的影响因素。
除此之外，试件的成型条件、养护制度以及各项性能测试方法的不同，均会对测试结果产生影响，该文主要介绍UHPC 所用的原材料及其基本性能、试验配合比设计及采取的试验方法。
试验主要原材料有硅酸盐水泥、硅灰、石英砂、聚羧酸减水剂和钢纤维等。
1.1 主要原材料该试验所用的硅酸盐水泥为海螺牌P Ⅱ52.5水泥，物理性能见表1。
硅灰外形为灰色粉末，密度为600kg/m 3。
钢纤维为高强钢丝切断型细圆形表面镀钢纤维，直径0.18mm~0.22mm，长度12mm~16mm。
减水剂为自制聚醚型聚羧酸系高性能减水剂。
表1 水泥物理性能结果比表（m 2/kg）初凝（min）终凝（min）标稠（%）抗折（MPa）抗压（MPa）3d 28d 3d 28d 34713318927.86.79.938.570.51.2 主要仪器设备HJW-30型混凝土搅拌机，河北科析；JJ-5型ISO 行星水泥胶砂搅拌机，无锡建仪；TYE-300T 型水泥压力试验机；TYE-3000型压力试验机，无锡建仪。
高温大温差固井水泥浆体系研究
高温大温差固井水泥浆体系研究随着能源的迅速发展和人类对于油气资源利用的日益增多，石油勘探开采也就越来越重要。
而固井作为石油开采中的一个重要环节，其质量直接关系到油井的生产和安全。
因此，固井工艺及水泥浆体系的研究成为了石油勘探开采中的热门话题。
在当今的石油开采中，高温和大温差是常见的工作环境。
而提高固井水泥浆体系在高温和大温差条件下的稳定性和耐久性是当前研究的重点。
高温和大温差环境对水泥浆体系的稳定性和性能产生了很大的影响，如水泥浆体系的喷泵性能、硬化时间、极限承载力、抗裂性等方面都会受到影响。
针对这个问题，本研究在前人的研究基础上，采用多种实验方法对高温大温差条件下的固井水泥浆体系进行了研究。
本研究首先确定了水泥浆体系的化学成分、体积密度、黏度等基本物理性质，并观察了其在高温大温差条件下的表现。
研究发现，在高温大温差条件下，水泥浆体系的黏度和强度都会受到影响，即黏度增大，强度下降。
其次，本研究探究了高温大温差环境下不同添加剂对水泥浆体系稳定性和耐久性的影响。
通过实验发现，高温大温差环境下，添加适量的聚合物分散剂和增强剂可以改善水泥浆体系的性能，增加其抗裂性、强度和耐久性等方面的性能指标。
而添加过多或不够的聚合物分散剂和增强剂则会导致水泥浆体系的性能下降。
最后，本研究通过比较不同固井水泥浆体系的性能指标，得出了在高温大温差环境下，添加适量聚合物分散剂和增强剂的水泥浆体系性能最佳。
该水泥浆体系具有优良的喷泵性能、短固化时间、高极限承载力和良好的抗裂性等优点，可以适用于逆向钻井、注水等工作环境下。
综上所述，本研究对于高温大温差固井水泥浆体系的研究做出了一些探索，通过添加适量的聚合物分散剂和增强剂，可以改善水泥浆体系的性能，提高其稳定性和耐久性，从而保障石油勘探开采的安全和高效。
固井工艺及其水泥浆体系的研究是石油开采中的关键部分，其质量直接影响到油井生产和安全，因此具有重要的实用价值。
高温大温差条件中的固井过程难以控制，需要关注温度、气压、地质结构等多种因素，因此固井用水泥浆体系的研究对于石油工业的发展很重要。
一种高密度盐膏层固井水泥浆的研究及应用
数 比，进行他们之间的配 比优选实验 ，对 比结果如表
Ｇ级水 泥 ＋淡水 ＋消泡剂 Ｐ Ｃ ． ｘ ６ ０ Ｌ ＋ ５ ％ Ｋ ｃ ｌ ＋降
失 水剂 Ｐ Ｃ． Ｇ８ ０ Ｌ ＋分散 剂 Ｐ Ｃ — Ｆ ４ ６ Ｌ ＋缓凝 剂 Ｐ Ｃ ． Ｈ２ １ Ｌ ＋
Ｐ Ｃ ． Ｈ ２ １ Ｌ 。其性能稳定 ， 与其它添加剂配伍性能良好 ，
在４ ０ ～１ ０ ０℃ （ Ｂ ＨＣ Ｔ）时 都 具 有 较 好 的缓 凝 效 果 ，
中加人防漏增韧剂 Ｐ Ｃ — Ｂ ６ ０ 。实验表 明， Ｐ Ｃ ． Ｂ ６ ０ 在水 泥浆 中加量为 １ ％（ Ｂ Ｗ Ｏ Ｃ）时，水泥浆在 Ｏ ． ５ ｍｍ的
混合加重 ［ ３ ］ 。其原 因是较粗 的铁矿粉混灰容易 ，流变 的赤铁矿粉的 比例为 ３： ２： １ 时的水泥浆流变性能较 性能较好 ，但稳定性差 ，抗压强度低 ； 较细的铁矿粉 好 ，静胶凝强度低 ，抗压强度高 ，水泥浆稳定性好 ，
第一作者简 介 ： 许前 富，工程师 ，毕业于 中国石油大学 （ 华东 ） ，主要从事油 气井 固井技术研 究工作。地址 ： 河北省三河市
和抗 盐防触变能力 ；同时研选 了一系列其他 性能优 良的抗盐添加剂 ，使水泥 浆的失水量可控 ，稠化 时间可调 ，且 具有
微 膨胀和 防漏 失能力。该水泥 浆 已在伊拉克 米桑油 田高压 盐膏层 固井作 业 中得到成功应 用，解决 了固井过程 中井漏 、
固井作业后 井 口带压和 井底 窜流等 问题。 关键 词 盐膏层 固井 ； 高 密度水泥浆 ； 水泥浆配方 ； 伊拉克 ； 米桑油田
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ２ ５ ６
注浆技术国内外文献综述范文
注浆技术国内外文献综述范文全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：注浆技术，又称灌浆技术，是一种用于弥补地下工程中岩石体裂缝和孔隙的技术。
在地下工程中，注浆技术被广泛应用于隧道支护、岩体加固、地基处理等领域。
随着现代建筑工程技术的发展，注浆技术在国内外得到了越来越广泛的应用和研究。
一、注浆技术的基本原理注浆技术是通过向岩石体内注入特定的浆液，填充裂缝和孔隙，增加岩石体的强度和密实度，从而达到加固和支护的目的。
具体的工程实践中，注浆技术通常包括以下几个步骤：首先是选取合适的浆液材料，常见的浆液材料包括水泥、土工聚合物、环氧树脂等；然后是注浆孔的布设和钻孔；接着是注浆施工，将浆液通过注浆管输送至孔隙；最后是养护过程，待浆液充分凝固后，岩体即可加固。
二、注浆技术的国内应用及研究进展在国内，注浆技术已经成为地下工程中不可或缺的重要技术手段。
以隧道工程为例，由于地质条件的复杂性，隧道施工中常常会遇到岩层剥落、裂缝开展等问题，而注浆技术可以有效地弥补这些缺陷，提高隧道的稳定性和安全性。
近年来，国内学者在注浆技术的研究领域取得了一系列成果。
以注浆材料为例，研究人员通过改进浆液成分和配比，提高了注浆材料的强度和耐久性；在注浆施工技术方面，研究人员设计了一系列智能注浆设备，提高了施工效率和质量；还有学者研究了注浆技术在地基处理、岩体加固等方面的应用，推动了注浆技术的不断创新与发展。
在国外，注浆技术的研究同样备受关注。
欧美等发达国家因为地质条件严峻，尤其重视注浆技术在地下工程中的应用。
欧洲地震区较为集中，隧道和地下结构建设受到地震的威胁，注浆技术的发展成为加固地下结构的关键。
美国地质条件多样，岩土工程的研究也相对先进，注浆技术在岩石支护和地下水治理方面有广泛应用。
四、注浆技术存在的问题与发展方向尽管注浆技术在地下工程中发挥了重要作用，但在实际应用过程中仍存在一些问题。
首先是注浆材料的稳定性和持久性有待提高，部分浆液难以适应复杂地质环境；其次是注浆施工的自动化程度相对较低，施工效率有待提高；最后是注浆技术在大尺度工程中的应用仍存在局限性，需要进一步研究和完善。
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高密度三凝水泥浆体系研究与应用探究
发表时间：
2019-07-18T11:00:24.650Z 来源：《科技尚品》2018年第12期 作者： 董宁宁
[导读] 断块构造定向井存在长油层段、井底温度高、井眼质量差、井径扩大率大、顶替效率差、井下情况复杂不易压稳，固井后有可能导
致层间窜流等一系列固井技术难题。文章针对固井技术难题，结合该断块地质特征，提出采用三凝水泥浆体系进行封固的技术思路，经过
室内化验与在固井中现场应用，技术思路可以取得良好的固井效果。
中石化中原石油工程有限公司固井公司
1 研究来源
1 .1 基础数据
A井是断块构造上的一口定向开发井，该井设计井深3836m/ 3580m，使用215 .9mm 钻头钻至井深3819m /3580m 完钻，下入
139.7mm
套管固井完井。完钻时泥浆出口温度是73 ℃，最大井斜在33 .1°/3075m处，方位107.9。完井讨论数据为油顶 2876m，油底
3767 .8m，地质阻位3788m，返高2650m，套管下深 3815 .52m。泥浆性能如表 1 。
1 .2 技术难点
（1）油层段长长达 891 .8m，加上出口温度高达 73 ℃，且该区块水层活跃、油水同层，不易压稳，固井后有可能导致层间窜流，对
固井水泥浆体系带来严峻的考验；（
2）井斜度较大，最大井斜为 33 .1°，套管难以居中；（3）井眼质量差，平均井径244 .1mm，井径扩
大率大，达到
13 .08 %；（4）井下情况复杂，不易压稳，钻井液密度提高到1 .30g cm3 勉强建立平衡，过高的钻井液密度使得井壁上的泥
饼增多，另外顶替效率差。
2解决措施
针对以上技术难点，结合断块地质特征，采取以下措施：1）采用高密三凝水泥浆体系。要使得固井过程中不发生漏失，即 P环 3
室内化验
3 .1 外加剂的选择
水泥浆的设计原则：（1）较好的稳定性；（2）合适的稠化时间和密度；（3）良好的沉降稳定性和流变性能；（4）较高的强度、较
低的失水。选择优良耐高温的外加剂，根据井下温度、压力条件进行流变学设计，严格控制失水量和析水量，要按照流变学来设计和调整
水泥浆性能，达到紊流顶替，以提高顶替效率。（
1）固井时水泥浆在压力下流经高渗透地层时，将发生"渗透"，水泥浆液相漏入地层，通
称为失水，故能够降低油井水泥浆失水量的这种外加剂通称为油井水泥降失水剂，目前主要通过减小滤饼渗透率或提高水相粘度等手段来
达到降低失水的目的，根据水泥浆化验及实际生产需要，本井使用降失水剂
TW200S 。（2）经过对分散剂的室内化验与长时期的现场应
用，发现分散剂是高密度水泥浆的重要组成部分。高密度水泥浆由于水固比低，需要加入分散剂改善水泥浆的流变性能和流动度，本井使
用分散剂
TW401S 。（3）在 80 ℃～120 ℃的温度下，采取分段水泥浆固井时需要加入缓凝剂对稠化时间进行调节。（4）对于该井高密
度水泥浆体系，还需要加入微硅进行控制析水，以达到固井要求。微硅水泥浆体系具有良好的稳定性。微硅均匀分散，使水泥浆的液相变
为稳定的溶胶，水泥颗粒悬浮在液相中，不易沉降，因此微硅水泥浆的析水率极小，具有良好的稳定性。
3 .2 水泥浆压稳设计与水泥浆体系化验
压稳是指固井水泥浆在候凝过程中，环空液柱压力压住高压油气水层，不发生油气水窜。应用三凝水泥体系，采用不同密度的水泥
浆，达到压力平衡固井。同时在施工时对水泥浆量要求控制严格，每种水泥浆上返高度要精确计算。
3.3 水泥浆体系化验
根据现场需求进行室内化验，化验条件：温度 95 ℃，压力48MPa ，升温时间 40min。
配方 1（1 #）：油井水泥 D 级+降失水剂 TW200S +分散剂TW401S +缓凝剂 ZH -2 +消泡剂 XP -1 。配方 2（2 #）：油井水泥 G 级
+
降失水剂 TW200S +分散剂TW401S +缓凝剂 ZH -2 +微硅+XP -1 。配方 3（3 #）：油井水泥 G 级+降失水剂 TW200S +分散剂 TW401S
+
膨胀剂 QJ -625 +微硅+消泡剂XP -1，水泥浆化验曲线图见图。
4应用效果与结论
经候凝 36h 后测声幅显示 ,实际返高 2593 .4m ,人工井底3795 .0m。3795m～2850m 油层段声幅5 %以内 ,固井质量为优质；其余井段
声幅
10 %～30 %,固井质量为合格。(1)现场施工实践证明,在断块用三凝水泥浆体系进行固井施工,行之有效,固井质量为优质。(2)根据平衡
压力固井原则
,优选水泥浆体系 ,优化现场施工参数,精细现场施工措施 ,保证了在固井过程、候凝过程中不发生漏失 ,同时达到固井"三压
稳
"。
参考文献
[1]平衡压力固井技术在塔河油田尾管固井中的应用[J]. 贾永江. 钻采工艺. 2012(04)
[2]高温高压下高密度水泥浆体系室内研究[J]. 张美琴. 经营管理者. 2015(16)
[3]高温高强度-微硅水泥浆体系的研究与应用[J]. 杨海华,吴方惠. 内蒙古石油化工. 2016(10)