水泥浆体系介绍
1.25~1.30gcm^3低密高强水泥浆体系研究与应用
1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系研究与应用李德伟*（中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆固井公司,陕西西安710000）摘要：2019年，油田公司为了保护油层，保护套管的要求，调整了油、气井产建方案，油气井实行全封固，同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。
低密度水泥石24h抗压强度达到7.0MPa 以上。
因此，为了解决承压能力低区块难以实施一次上返固井工艺的技术难题，研制出了一种复合减轻剂以及形成了三种低密高强水泥浆体系,使用密度范围为1.25~1.30g/cm3,适用温度范围广泛,具有水泥浆稳定性好、抗压强度高、渗透率低、防气窜能力强、失水量易控制等特点，提高低密度段固井质量，满足甲方产建方案要求。
混灰流程方便，现场施工工艺简单，取得了很好的经济效益。
关键词：1.25~1.30g/cm3；低密高强；水泥浆体系；复合减轻材料；现场应用中图分类号：TE24文献标识码：B文章编号：1004-5716(2021)03-0101-04随着长庆油田对低压低渗透油气藏的进一步勘探和开发，深井和长封固段井的数量也逐年增多，低压易漏井和深井长封固井的固井难点也日趋突显出来。
为避免长封井和易漏井固井施工中出现漏失，并保证固井质量，对固井水泥浆的各项性能提出了更高的要求，特别是在2019年，为了适应新环保法的要求，长庆油田调整了油、气井产建方案，油气井实行全封固，同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。
不仅要进一步降低水泥浆密度，还要保证水泥浆在大温差下的各项性能，最大程度地满足油田勘探开发的要求。
1长庆油田低密度水泥浆应用现状目前，长庆油田应用的低密度水泥浆密度范围在1.35~1.65g/cm3之间，难以满足地层承压能力特低的区块的固井要求和固井质量要求。
但该水泥浆密度和低温条件下的抗压强度，还不完全满足长封段固井要求。
1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系的研究的完成将有利于保证长庆油田深井和长封固井的固井施工及提高固井质量，改善下部漏失层承压能力；同时随着水泥浆密度的进一步降低，也减少了液柱压力与地层压力的过平衡的程度，尽可能避免了油气层带来的损害；为长庆油田后续开发的需求提供了有利的技术支撑，对固井技术的发展起到积极的推动作用。
简述水泥浆的功能
简述水泥浆的功能
水泥浆是一种由水泥、水和其他添加剂组成的混合物，通常用于建筑和土木工程中的各种应用。
以下是水泥浆的一些主要功能：
1. 粘结和固定：水泥浆在加水后会发生固化反应，形成坚硬的固体。
这种固化过程使得水泥浆能够粘结和固定各种建筑材料，如砖块、石头、混凝土等，从而形成坚固的结构。
2. 填充空隙：水泥浆可以填充建筑结构中的空隙和裂缝，提供密封和防水的功能。
它可以防止水分渗透，保护结构免受水损害。
3. 强度和耐久性：水泥浆在固化后可以提供较高的强度和耐久性。
它可以承受重压、拉伸和其他力学负荷，确保建筑物或结构的稳定性和长期性能。
4. 表面修整：水泥浆可用于表面修整和抹平工作，使表面更加平滑和整齐。
它可以用于铺设地板、修整墙壁和天花板等。
5. 地基加固：在土木工程中，水泥浆可以用于加固地基和土壤。
通过注入水泥浆，可以提高地基的承载能力和稳定性，防止土地沉降和滑坡等问题。
6. 防水和防潮：水泥浆可以与防水添加剂结合使用，形成防水涂层或防潮层。
这有助于保护建筑物免受水分侵入，防止潮湿和霉菌生长。
总的来说，水泥浆在建筑和土木工程中起到关键的粘结、固定、填充、强化和保护作用。
它的多样性和通用性使得它成为建筑行业中不可或缺的材料之一。
(医学课件)固井技术ppt演示课件
.
40
四、固井施工与过程控制
1、准备工作 2、施工工序 3、注水泥设备和混浆方式
. 41
1、准 备 工 作
完井协作会、固井
设计、工具准备、水泥
浆体系选择、水泥干混、
设备准备、施工前的准
备与检查、施工工艺的
联接。
. 42
2、施工工序
注前置液---隔离液---前导水泥浆---正常水 泥浆---压胶塞---替泥浆---碰压。这是一般的 注水泥程序。 特殊工艺井的施工工序还要复杂些，分级 注水泥、尾管注水泥等一些特殊的作业。
. 11
3、筛管顶部注水泥技术
为保护裸露的纯油层或开采裂缝性、 孔隙性、古潜山、低压漏失油层，在目的 层采用筛管完井。上部用水泥封固。完井 管串采用特殊的工具附件，保证注水泥成 功，实现对油层的有效开采。 其管串结构：引鞋+筛管串（或中间加 光管）+盲管+管外封隔器+分级箍+套管串 +联顶节。多用于水平井完井。
固井技术
.
1
目
录
一、基本概念 二、固井工艺技术 三、水泥浆体系 四、固井施工与过程控制 五、影响固井质量的因素
.
2
一、基本概念
在已经钻成的井眼内下入一定尺寸的套管串，
1、固井
并在套管串与井壁之间环形空间注入水泥浆进行封 固的作业。
2、固
井 特 点
①是一次性工程
②是隐蔽性工程 ③是一项复杂的工程 ④是成本消耗大、花钱多的工程 ⑤是整个采油工程中的一道关键工序
. 29
1、普通水泥浆体系
不同水灰比、不掺 入任何外加剂、外掺料 的油井水泥浆体系。一 般应用导管、表层和浅 井。也可以应用到一般
钻井用剂水泥浆
油井水泥浆是以水为连续相以水泥颗粒为分散相的高浓度的悬浮 体系，固含量（质量分数）最高可达70%，此悬浮体系的流变性和液相 的流变性有关，同时还与粒子间作用力有关。在加有外加剂的情况下， 水泥浆的液相是含有各种离子和外加剂的溶液。因此，其流变性与水相 差甚远。
水泥浆的固相含最是影响其密度的直接因素，而粒子间的相互作 用则主要取决于粒子表面电荷分布情况。
4．低分子化合物，如羟基羧酸
此类化合物具有很强的分散能力同时又是强缓凝剂。其中最典型 的是柠檬酸，它具有极好的抗盐耐温性能，故常用于盐水水泥浆体系和高 温固井作业作为分散剂和缓凝剂。
分散剂作用机理
油井水泥分散剂一般为表面活性剂，大体上可分为阴离子型、阳离子型 和非离子型，其主要作用机理为吸附分散作用。其微观机制，因分散剂分子 结构不同而存在一定差异。
水泥浆的配比
水泥浆的配比水泥浆的配比取决于具体的应用和工程要求，不同的用途和条件可能需要不同的水泥浆比例。
以下是一般用途下水泥浆的一般配比和注意事项：通用的水泥浆配比：1. 水泥：通常使用普通硅酸盐水泥，其配比可能在5:1至3:1的水泥与水的比例范围内，即5部水泥混合1部水到3部水。
2. 水：添加的水量要足够使混合物形成均匀的浆状物质。
水的品质也很重要，应该是清洁的、无污染的水。
钻井泥浆的配比：在钻井工程中，水泥浆还可能包含其他添加剂，以适应地层的特殊需求。
例如，防止漏失的要求可能需要增加特殊的添加剂。
1. 悬浮剂：添加剂可以使水泥浆保持悬浮状态，以防止沉淀和分层。
2. 抗塌剂：针对不同类型的地层，可能需要添加抗塌剂，以防止井壁塌陷。
3. 降凝剂：对于需要加速水泥浆凝固的情况，可能添加降凝剂。
砂浆和混凝土的配比：1. 砂：混凝土或砂浆中的砂与水泥的比例通常在2:1至3:1之间。
2. 骨料：对于混凝土，骨料（如碎石、碎砖）的添加也是必要的，其比例通常在3:1至5:1。
3. 添加剂：可以根据具体需求添加空气掺合剂、减水剂等。
注意事项：1. 粉末和水的混合：混合水泥和水时，应确保充分搅拌，以防止团块的形成。
2. 试验配比：在进行实际施工之前，建议进行小规模的试验，以确定最佳的水泥浆配比。
3. 环境因素：考虑施工环境的温度、湿度等因素，它们可能会影响水泥的凝固和强度发展。
4. 遵循标准：在具体工程中，应根据当地或国家的相关标准和规范，以确保水泥浆的性能和质量符合要求。
需要强调的是，不同的工程可能需要不同的水泥浆配比，因此在具体工程中最好咨询结构工程师或相关专业人员的建议。
水泥浆流变学
水泥浆流变学水泥浆是由粉煤灰、石灰、砂子、水等原料经过拌合制成的糊状物，它在建筑施工中起着重要作用，是建筑的基础和主要组成部分。
水泥浆的流变学是指研究它的流动性和变形性。
在水泥浆流变学研究中，各种有关的物理参数都是很重要的。
一般来说，水泥浆的流动性取决于它的粘度、黏滞度、波动性、流变度、压缩度、疲劳性等因素。
这些因素各自影响着水泥浆的流动性，可以通过实验来测量和分析。
第一种流变性参数是粘度，它是指水泥流体在施加作用力后移动时所受的阻力程度。
一般来说，水泥浆的粘度是影响它的流动性和变形性的重要参数，可以通过实验来测定粘度值。
粘度越高，水泥浆的流动性就越差，反之亦然。
另一种流变性参数是黏滞度，它是指在施加强度作用下水泥流体受到的阻力程度。
黏滞度越高，水泥浆的变形性就越差，反之亦然。
通过实验可以测量水泥浆的黏滞度，以便对其有效性和变形性进行控制。
波动性是另一个重要的流变性参数。
波动性是指水泥浆在施加强度作用下时所产生的摆动变形，它对水泥浆的变形性有着很大的影响。
通过实验可以测量水泥浆的波动性，以便快速反映其流变性。
流变度是另一项常用的流变性参数，它是指水泥浆的流动性和变形性，可以通过实验测定其特性参数，如比重，摩阻系数等，从而衡量其变形性。
流变度越高，水泥浆的变形性就越差，反之亦然。
压缩度也是流变性参数，它是指水泥浆在施加强度作用时，它的体积大小是否会发生变化。
通过实验可以测量水泥浆的压缩度，以便快速反映其流变性。
最后，水泥浆的疲劳性也是一个重要的流变性参数，它是指水泥浆在经历了一次变形或变化后，再施加强度作用时所受到的阻力程度。
通过实验可以测定它的拉伸极限和塑性，以便了解它的疲劳性。
总之，水泥浆的流变学是一门深入的学科，它的流动性和变形性是受到诸多因素的影响，可以通过实验来研究和测定。
综上所述，也可以知道，水泥浆流变学为建筑施工提供了重要的参考，可以保证建筑施工的质量和安全。
水泥基材料的微结构与力学性能研究
水泥基材料的微结构与力学性能研究随着人类对于城市规划和建设的不断需求和进步，水泥基材料在建筑领域中起到了至关重要的作用。
然而，水泥基材料的微结构和力学性能是需要深入研究的重要问题。
一、水泥基材料的微结构水泥基材料的微结构由水泥浆胶体系、石料、孔隙、含水量和其它成分共同构成。
其中，水泥浆胶体系是水泥基材料中最重要的组成部分，它对于材料的力学性能和物理性能具有重要的影响。
水泥浆胶体系的主要组成是熟料的水化产物，其微观结构由水化固化产品、孔隙和晶相共同构成。
水泥浆胶体系在硬化过程中，由于水化反应使得固体化学性质发生了显著变化，从而影响到了水泥基材料的宏观力学性能。
因此，水泥基材料的微观结构和宏观力学性能之间的关系是一个非常重要的问题。
二、水泥基材料的宏观力学性能水泥基材料的宏观力学性能是指它们能够承受的各种载荷和荷载下的响应。
宏观力学性能的研究可以用于确定水泥基材料在不同载荷和应力条件下的特性。
这些特性可以帮助人们更好地设计和选择水泥基材料，从而实现建筑工程的稳定运行。
其中，强度是衡量水泥基材料宏观力学性能的一个重要指标。
而水泥基材料的强度主要受到两个因素的影响：一是水泥浆胶体系的水化程度，即胶体体积与孔隙体积之比；二是水泥浆胶体系的微观结构。
三、水泥基材料微结构与宏观力学性能的关系水泥基材料的微观结构对于宏观力学性能具有重要的影响。
例如，水泥浆胶体系中的孔隙分布均匀和孔隙直径大小对于水泥基材料的强度具有重要影响。
同时，水泥浆胶体系中的颗粒级配和形状对水泥基材料的强度、刚度和韧性等宏观性能也具有明显影响。
因此，深入研究水泥基材料微观结构与宏观力学性能之间的关系，对于设计和选择水泥基材料达到理想的力学性能来说十分必要。
四、结论综上所述，水泥基材料的微观结构和宏观力学性能之间的关系是一个十分重要的问题。
深入研究这个问题可以帮助人们探究水泥基材料的微观特性和设计出更加高效、稳定的水泥基材料。
尽管目前已经取得了不少成就，但是该问题仍然需要我们的深入研究来取得更加精确和全面的结果。
高强度低密度水泥浆体系的研究
的物 理化 学性 能来 确定 的 。在体 系 中添加具 有水化
活性 的物 理材料 ， 仅能够 发 生 自身 的凝硬性 反应 ， 不
次 注水 泥 ， 即两 次 或 三次 注 水 泥 施 工ｎ ， 工 作 量 ］但 大， 成本 高 。针 对 一次封 固井 段 长 ， 固段 顶底 温差 封 大 ， 泥浆 密度 高 ， 易压 漏地 层 并对 地层造 成 污染 水 容 等 问题 ， 年来 国 内外 广 泛 开展 了低 密度 水 泥 浆 技 近 术 的研 究 ， 是水 泥 石 强 度普 遍 不 高 ， 但 稳定 性差 、 有
维普资讯
第２ ４卷 第 ５期
２０ ０ ７年 ９月
钻 井 液
与 完 井 液
Ｖｏ ． ４ ＮＯ ５ １２ 。
Ｓｅ 。２０ ７ ｐｔ ０
ห้องสมุดไป่ตู้
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ ＵＩ ＬＣ０ＭＰＬ ＦＬ Ｄ ８ ＥＴＩ ＯＮ ＬＵＩ Ｆ Ｄ
文 章 编 号 ：０ １５２ （０ ７ ０ —０４０ １ ０ — ６ ０ ２ ０ ） ５０ ４ —３
摘要
深 井 、 温 井 固 井 施 工 中水 泥 封 固段 顶 底 温 差 大 ， 次 封 固 井 段 长 ， 高 一 易发 生 水 泥 浆 漏 失 、 返 等 问题 ， 低 固
井存 在 许 多 困难 和 风 险 。 依 据 紧 密堆 积 理 论 ， 究 出 了低 密度 水 泥 浆 体 系并 对 其 性 能 进 行 了综 合 评 价 评 价 结 果 研 表 明 ， 体 系具 有 密度 低 、 度 高 ， 水 量 小 ， 变 性 及 稳 定 性 好 ， 高 温 、 腐 蚀 及 长 效 性 等 特 性 。 现 场 应 用 ２ ０ 该 强 失 流 耐 耐 ０ 多井 次 ， 果 表 明 ， 用 该 水 泥 浆 体 系 ， 井合 格 率 为 ］０ ， 质 率 达 ９ ％ ， 有 效 解 决 长 封 固段 低 压 易 漏 层 油 气 结 使 固 ０％ 优 Ｏ 能 井 固 井过 程 中 的难 点 ， 证 了 固 井施 工质 量 。 保 关 键 词 固井 漏 失 低 密度 水 泥 浆 长 封 固段 长 效 性 文献 标 识 码 ： Ａ