新型油井水泥减阻降滤失剂SD10
QSH1020 1881-2012钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂通用技术条件.
式中： W ——水份，%； mo ——称量瓶的质量，g； m1 ——瓶和试样的质量，g； m2 ——烘后瓶和试样的质量，g。 4.3.3 pH 值测定 称取1.00 g试样，置于烧杯中，加入100 mL蒸馏水搅拌溶解1 h，用pH计测其pH值。 4.3.4 相对膨胀率测定 4.3.4.1 称取 5.00 g 试样加入到盛有 100 mL 蒸馏水的烧杯中，搅拌溶解 1 h，备用。 4.3.4.2 称取 105 ℃±2 ℃条件下烘 4 h 后在干燥器中冷却 30 min 的钠膨润土 10.00 g，装入页 岩膨胀仪测筒中，在压力机上缓慢加压至 4.0 MPa，待压力恒定后（10 s 内压力基本不变）保持 5 min， 制得试验岩心。 4.3.4.3 把装有岩心的测筒安装在页岩膨胀仪上，将 5.3.4.1 配制好的试样溶液注满测筒，启动仪 器，测定 8 h 的线膨胀量，同时用蒸馏水作空白试验。 4.3.4.4 按式（2）计算相对膨胀率。
_________________________
4
AV = 1 f600 ......................................(4) 2
式中： AV ——表观粘度，mPa·s； Φ600 ——试验浆的Φ600读数。 5 检验规则 5.1 从袋装产品取样时，应用取样器根据堆码高度、形状和数量，在每面的上、中、下三个不同部 位按“米”字型布置取样点。每批不得少于 15 个点，每个点取样品量 50 g～100 g，合并作为试样， 但总的试样量不得少于 1500 g。 5.2 采集的试样经充分混合，分成两份。每份取约 500 g，分别装入洁净、干燥的密封容器中，并 注明产品名称、取样日期、取样人、生产厂名及出厂批号等。一瓶送交检验，一瓶留待复检。 5.3 检验结果全部符合本标准表 1 的规定，为合格品。如果检验结果有一项指标不符合本标准表 1 的规定，应进行复检。复检结果如仍有一项指标不符合表 1 规定，即判该批产品为不合格品。 6 包装、标志及贮存 6.1 包装袋应有足够的强度，外层为三合一编织袋，内层为塑料袋，包装袋内层封口应分别单独捆扎。 6.2 包装袋上应该标有醒目牢固的标志，内容包括：产品名称、型号、标准编号、生产日期、批号、 生产厂名、厂址、保质期和净质量。 6.3 每袋净质量 25 kg，允许误差为±0.5 kg。但在每批产品中，任意抽检 50 袋，其平均值不得 少于 25 kg。 6.4 每批产品应附生产厂质量检验部门的检验合格证。 6.5 产品应存放在干燥通风的库房内，运输过程中应避免日光曝晒，要防潮、防淋、防止包装袋破损。
作用机理
作用机理降滤失剂是指能降低钻井液滤失量的化学处理剂。
降滤失剂多为水溶性高分子化合物，他们可以通过下列途径降低钻井液的滤失量。
1、稳定胶体颗粒作用钻井液中的粘土颗粒要求有合适的大小分布，同时要求就有较多的细粘土颗粒。
滤失量大的钻井液一方面粗颗粒多，另一方面细颗粒已凝结为粗颗粒，体系中溶胶颗粒（粒径＜100μm）较少。
这种粗颗粒多而细颗粒少的钻井液所形成的滤饼疏松而孔隙大，故而滤失量大。
降滤失剂是在水中解离出负电基团的高分子化合物。
它一方面可吸附在粘土表面上形成吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；另一方面能把钻井液循环搅拌作用下所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒。
这样就能保证足够的细颗粒比例，从而使钻井液能形成薄而致密的滤饼，降低滤失量。
这种作用也成护胶作用。
值得注意的是，降滤失剂在钻井液中的浓度必须足够高，以利于拆散粘土颗粒包围起来。
这样一方面给粘土颗粒表面带来较高的负电荷密度，提高ξ电位，增大颗粒间的斥力；另一方面因水化基团的水化作用而形成较厚的水化膜，使粘土颗粒不易合成变大。
如果加入的降滤失剂低于保护作用所需的浓度时降滤失剂不但对胶体颗粒没有保护作用，反而会使粘土颗粒更容易聚沉。
2、提高滤液粘度由静滤失方程可知，滤失量与钻井液粘度的二分之一次方成反比。
高分子降滤失剂加入钻井液中可提高滤液粘度，使滤失量降低。
但值得注意的是，粘度升高会使钻速降低。
故而一般要求不能使用降滤失剂大幅度的增加粘度。
3、降滤失剂的堵孔作用那个作为高分子化合物降滤失剂，其分子尺寸在胶体颗粒范围内，加入这些处理剂相当于增高了钻井液中胶体颗粒的含量，它们对滤饼起堵孔作用。
这些大分子以2种方式封堵孔隙，一种方式是分子的长链楔入滤饼的孔隙中，另一种方式是长链分子卷曲成球状，堵塞滤饼的孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量。
Q_12SYBHZ 2014-2019油井水泥用减阻剂 磺化醛酮 BZGF-1
限公司企业标准油井水泥用减阻剂磺化醛酮 BZGF-1渤海钻探工程有限公司发布前言本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由渤海钻探工程公司提出。
本标准由渤海钻探工程公司质量与标准化管理领导小组钻井工程专业组归口。
本标准起草单位：渤海钻探工程公司第二固井分公司。
本标准主要起草人：孙勤亮、付家文、刘文明、林志辉、齐奔、凌勇、于倩倩、梁悦。
I油井水泥用减阻剂磺化醛酮 BZGF-11 范围本标准规定了油井水泥用减阻剂磺化醛酮 BZGF-1（以下简称BZGF-1）的要求、试验用仪器与材料、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存、HSE提示。
本标准适用于油井水泥用减阻剂磺化醛酮 BZGF-1。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 8077-2012 混凝土外加剂均质性试验方法GB/T 10238-2015 油井水泥GB/T 19139-2012 油井水泥试验方法3 要求3.1 BZGF-1的物理性能BZGF-1的物理性能应符合表1的规定。
表1 BZGF-1的物理性能3.2 加入BZGF-1的水泥浆性能加入BZGF-1的水泥浆性能应符合表2的规定。
表2 加入BZGF-1的水泥浆性能1Q/12SYBHZ 2014—20194 试验用仪器与材料4.1 仪器和设备主要仪器和设备如下：a）电子天平：准确度0.01 g；b）试验筛：0.315 mm筛孔；c）水泥浆恒速搅拌器：应符合GB/T 19139-2012的要求；d）常压稠化仪：应符合GB/T 19139-2012的要求；e）常压养护釜及抗压强度试验机：应符合GB/T 19139-2012的要求；f）增压稠化仪：应符合GB/T 19139-2012的要求；g）旋转粘度计：应符合GB/T 19139-2012的要求。
钻井液用增粘降滤失剂PAC-R
钻井液用增粘降滤失剂PAC-R
一、概述
PAC-R是一种高效增粘和降失水的钻井液助剂，产品水溶性强，具有优良的抗盐、抗钙镁，增粘降滤失能力，它可应用于不同的水基钻井液体系，尤其在盐水钻井液、海水钻井液、饱和盐水钻井液中具有非常好的增粘降滤失作用。
二、化学成分
羧甲基纤维素钠
三、指标
四、应用
在钻井液中主要作为增粘剂、流变控制剂和降滤失剂使用，具有悬浮能力强，高效携带钻屑能力、清理钻屑、稳定井壁、防止泥浆流失、保护钻头、减薄泥饼厚度等功能。
五、用量
PAC-HV推荐加量为 1 – 10 kg/m3，具体加量取决于用户要求和现场实验结果。
六、包装
本产品采用三合一包装袋，每袋净重25千克；储存于阴凉、干燥通风处。
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外加剂加量 / % SD 10 4 4 5 4 7 6 4 4 4 4 S D52 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 1 2. 5 2. 0 0. 2 0. 3 0. 3 0. 1 0. 1 0. 1 0. 2 0. 1 SD 27 膨润土 H 1 温度 # 压力 / # M Pa 60 # 7 90 # 100 # 90 # 125 # 120 # 90 # 90 # 120 # 7 7 7 7 7 7 7 7 滤失量 / mL 55 68 100 30 35 50 40 65 98 168
3
第 17 卷第 2 期
曹智 , 李美平 : 新型油井水泥减阻降滤失剂 SD10
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情况加入膨润土、 微硅及盐调节。
表4
配方 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 加重减轻料 名称 加量 / %
加有 SD10 的油井 水泥浆 90
密度 / g cm - 3 1. 89 1. 85 1. 85 1. 89 1. 85 1. 89 2. 25 2. 25 2. 20 1. 30 1. 30 1. 81 1. 89 1. 89 SD 10 SD52
度、 反应时间得到一系列产物, 经大量性能评价, 筛 选出油井水 泥减阻 降滤失剂 SD10 并 定型。 SD10 产品为黑红色略呈凝胶状液体, 大分子带支链并弱 交联 , 能快速完全溶于水 , SD10 有效含量 19% ( 理 论计算 ) , 干燥物则不溶于水。 SD10 已由广汉圣油科技开发公司批量生产 , 使 用于四川、 塔里木、 滇黔贵等油气田。 1. 2 其它实验材料与仪器 嘉华、 夹江 G 级水泥, 缓凝剂 H 1( 天津红卫化 工厂产 ) , 高温缓凝剂 SD27( 广汉圣油科技开发公司 产) , 消泡剂 SD52( 广汉圣油科技开发公司产 ) 或其 它油田用消泡剂, 硅粉 ( 乐山嘉华水泥厂生产 , 平均 粒径 35 m) , 油田用钛铁矿粉 ( 250 目) , 漂珠 ( 江油 德胜材料厂产, 过 60 目筛) , SD32 高温减阻剂( 广汉 圣油科技开发公司产) , 水泥浆性能用美国 Chandler 公司水泥浆性能测试仪测定。 1. 3 实验方法 SD10 混入配浆水中 , 其它外加剂根据要求干混 或加入配浆水中。性能测定按 AP I 规范 10! 油井水 泥材料和试验规范∀ 的规定进行。
0Hale Waihona Puke / Pa 73 29 4 6 4 110 29
钛铁矿粉
100
0. 1
钛铁矿粉 100 2. 20 4. 0 0. 05 0. 1 90 0. 812 1. 52 重晶石粉 100 2. 20 4. 0 0. 05 0. 1 90 0. 92 0. 78 硅粉 35 1. 87 4. 0 0. 05 2. 5 90 0. 95 0. 26 * 水泥浆用嘉华 G 级水泥配制 , 流变参数用 Chandler 公司 Chan 3500 型十二速旋转粘度计在 0. 1 M Pa 压力下测定。
加有 SD10 的不同配方油 井水泥浆的流变性能 *
外加剂加量 / % SD 10 SD 52 H 1 SD27 测试温度 / 90 90 4. 0 3. 0 4. 0 4. 0 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 90 90 30 90 n 0. 43 0. 62 1. 18 0. 97 0. 99 0. 65 K / Pa∃ sn 0. 83 0. 79 0. 072 0. 27 0. 01 6. 08 / mPa∃ s 48 37 18 21 13 40 37
使用 SD10 基本上不影响稠化时间和强度。SD10 油 井水泥浆配方易调配 , 浅井、 深井都适用。这从表 5 、 表 6 实验结果得到证实。
加有 SD10 的嘉华 G 级油井水泥浆的稠化时间和抗压强度 *
外加剂加量 / % SD 52 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 H 1 0. 05 0. 05 0. 05 2. 5 0. 10 KCl SD 27 温度 # 压力 / # M Pa 56 # 35 90 # 40 75 # 40 95 # 45 120 # 50 100 # 50 初始稠度 / BC 6. 0 4. 5 7. 0 15. 0 5. 6 5. 0 稠化时间 / min 125 185 89 210 240 210 抗压强度 M Pa 17. 0 23. 8 27. 0 18. 0 21. 0 36. 0
摘要 : 介绍了一种新的共聚物类油井水泥减阻降 滤失剂 SD10。 简 要介绍 了 SD10 的 合成及 产品物 性 , 详 尽报道 了 加有 SD10 的 G 级水泥浆 ( 包括加重 、 减轻水泥浆 ) 的室内性能测试结果 , 报道了 SD10 水泥浆在四 川 、 塔 里木 、 滇黔 桂油气田 4 口井固井中 的应用情况 。SD10 具有优良 的降滤 失和减 阻性能 , 一剂 双效 , 加入 SD10 的水泥 浆显示 良 好的 综合性能 。 加入 SD10 水剂 4% 7% ( 相当于 干剂约 1% ) 可 使 G 级油 井水泥 浆 120 、 7 M P a 滤失 量降低 到 200 mL 甚至 50 mL 以下 , 其流型接近牛顿型 。 关键词 : 减阻降滤失剂 ; 水泥外加剂 ; 油井水泥 ; 产品研究与开发 ; 固 井 中图分类号 : T E256+. 6 文献标识码 : A
2. 4 SD10 对水泥浆沉降稳定性的影响 油井水泥浆沉降稳定性即游离水大小是衡量油 井水泥浆性能好坏的重要指标。如果水泥浆体系不 稳定 , 滤失量和流变参数指标将失去实际指导意义。 表 4 结果说 明加入 SD10 的 油井 水泥浆 流动性 变 好, 游离水大幅降低。特别是稳定性差的加重水泥
浆和低密度的漂珠水泥浆加入 SD10 后, 在流动性 增加的同时游离水降为零。这对在水平井应用有积 极意义。SD10 有较强减阻作用, 单独在净水泥浆中 使用、 当密 度 低于 1. 89 g/ cm 时 , 加 量 不宜 超过 5. 5% , 否则将过度分散水泥浆中颗粒, 破坏水泥浆 体系稳定性, 引起颗粒聚沉。在配方设计中可根据
外掺加重减轻料 名称 加量 / %
硅粉 硅粉 钛铁矿粉 漂珠 漂珠 硅粉
35 35 100 35 35 35
3. 5
110 # 7
* 嘉华 G 级油井水泥 , 外加剂膨润土经预水化 30 m in。
表3
配方 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 外掺加重料 名称 加量 / % 密度 / g cm - 3 1. 89 1. 85 1. 89 1. 85 1. 85 2. 25
1
实验部分
1. 1 油井水泥减阻降滤失剂 SD10 SD10 为磺化乙烯基、 乙烯基、 羰基单体在有催 化剂的 水溶 液中 共聚、 缩 合的 产 物, 含有 、 - OH 基团。改变单体配料比、 催化剂用量、 反应温
SO3
收稿日期 : 1998 04 22; 修改日期 : 2000 03 02。 作者简介 : 曹智 ( 1967- ) , 男 , 1989 年毕业于西南石油学院应用化学专业 , 获学士学位 , 现为四川石 油管理局井下作 业处工程师 , 通讯 地 址 : 618300 四川省广汉市郑州路东段 71 号广汉圣油科技开发公司固井试验室。
第 17 卷第 2 期 2000 年 6 月 25 日
油 田 化 学 Oilfield Chemistry
Vol. 17
No. 2
25 June, 2000
文章编号 : 1000 4092( 2000) 02 0117 04
新型油井水泥减阻降滤失剂 SD10
曹 智, 李美平
( 四川石油管理局井下作业处 , 四川 广汉 618300)
*
滤失量/ mL 嘉华 G 级 夹江 G 级 99 50 40 32 120 72 42 38
* 滤失量在 90 、 7 MP a 下测定。
表2
配方 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水灰比 0. 44 0. 44 0. 44 0. 50 0. 46 0. 44 0. 32 0. 50 0. 50 0. 44
在固井作业中使用降滤失剂控制油井水泥浆滤 失量来保护油气层产能, 减少固井事故 , 提高固井质 量, 是固井工作中通用的有效方法。近年来国内研 制了大量的不同品种的油井水泥降滤失剂, 但其中 大多数性能不够理想 , 有降低强度、 增稠、 影响水泥 浆沉降稳定性、 增大游离水、 水泥浆综合性能难调等 缺点。我们研制的油井水泥减阻降滤失剂 SD10 一 剂双效, 水剂加量在干水泥质量的 4% 7% , 可将 G 级水泥浆滤失量控制在 200 mL 以内 , 流 变性能 接近牛顿体, 不降低水泥石强度, 能改善水泥浆沉降 稳定性, 降低游离水, 不影响水泥浆稠化时间, 有相 当好的抗盐性, 适宜高矿化度水质, 配方易调, 综合 性能良好。该降滤失剂在四川、 塔里木、 滇黔贵油气 田浅井、 深井、 复杂井现场应用效果理想。
3. 0 4. 0 4. 0 4. 0 4. 0 4. 5 4. 5 4. 0 4. 0 5. 5 7. 0
0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 0. 05
钛铁矿粉 钛铁矿粉 钛铁矿粉 漂珠 漂珠
100 100 50 35 35
时的流动度和游离水测定结果
外加剂加量 / % H 1 SD27 硫酸铝 微硅 流动度 / cm 24 27 29 29 0. 1 0. 1 0. 6 0. 8 2. 0 0. 1 0. 25 30 30 17 24 24 26 24 > 30 2. 0 > 30 28 游离水 /% 1. 4 6. 0 1. 5 0. 5 0. 95 0. 5 3. 0 0 0 0 0 分层 分层 0