可渗透性微细水泥体系防砂技术研究

可渗透性微细水泥体系防砂技术研究

陈二丁[1]2002年在《可渗透性微细水泥体系防砂技术研究》文中认为本论文是“九五”中国石油与天然气集团公司导向项目(237)更深入细致的研究。目前油井防砂多是采用机械防砂和树脂防砂技术,对于无机类防砂材料的研究却比较少。研究能适合较宽温度范围、不同出砂油井防砂需要的可渗透微细水泥防砂技术,不仅能拓宽油井水泥的应用范围,而且能进一步发挥微细水泥在油田开发中的优势。是一种新的水泥体系,为防砂提供了一种新的技术思路,即是在钻井完后,在固井施工时对于可能出砂的层段就考虑采用可渗透性微细水泥充填以代替裸眼完井、砾石填充等常规完井工艺。这将是裸眼完井技术的一种革新。 本文针对地层孔隙特征选择了微细水泥,并在分析微细水泥的水化特点、水化产物和微细水泥石孔隙结构的基础上,提出了增大微细水泥石渗透率的途径,即增加微细水泥石的孔隙孔径和孔隙数量并使其相互连接。 本文经过大量实验,最终合成了GS-5材料,它是以复杂的天然有机物GD为原料自行进行化学改性的产物。并辅以无机材料MD,制得了提高微细水泥渗透性的增渗外加剂GS-5~e。同时,为了使渗透率进一步的提高,增强增渗剂的使用效果,本文又研制了适合具体施工要求的促渗剂CJW,它主要是一种内部含有毛细管道的纤维状物质,能够增强孔隙与孔隙之间的连通促进GS-5~e对微细水泥石渗透率的进一步改善。能使微细水泥石的渗透率和抗压强度分别在0.09um~2~1.5um~2和6MPa~8MPa内调节,可阻挡粒径在0.0074cm以上的砂粒通过。 根据G级微细水泥的结构、水化过程和机理,研制的可渗透微细水泥体系专用缓凝剂、降失水剂和防高温衰退剂,以及优选的分散剂,除了具有良好的主要性能外,还具有较好的综合性能和对其它性能影响小的特点。并对可渗透微细水泥体系的综合性能和防砂能力进行了试验分析研究。结果表明该可渗透微细水泥具有良好的施工性能,较强的阻挡出砂的能力和抗一般地层流体腐蚀能力。既能应用于先期防砂,又能应用于后期防砂,是一种有发展潜力的防砂技术。 中文摘要 本文运用扫描电镜、电子探针、X衍射分析等手段研究了可渗透微细水泥胶结物和孔隙结构特性。通过该项研究明确了增加微细水泥石渗透率的途径,从而为研制更好的作用剂提供了理论依据。为开发研制适用于各种井况的可渗透微细水泥用系列处理剂奠定了基础。

张晶[2]2007年在《适合于套变井的新型化学防砂技术研究》文中提出由于疏松砂岩油藏具有油藏岩石胶结疏松、渗透率高、非均质严重等特点,所以随着地层压力的降低、出砂和地层亏空程度加剧,套损井逐年增加,严重的制约了油田效益的提高。但是,到目前为止,现场还没有完全与套变井相配套的防砂工艺,本文在综合考虑现场施工工艺以及防砂效果的基础上提出了一种设合于套变井防砂的新型化学防砂剂:高渗透硅酸盐水泥防砂体系。高渗透硅酸盐水泥防砂体系是根据微细水泥水化特点及其水化物的特点,而提出的一种新适用于套变井的新型化学防砂技术,室内实验表明:高渗透微细硅酸盐水泥防砂体系在凝固后,形成水泥石的抗压强度可以达到7MPa,渗透率可以达到1μm2,可以阻挡粒径在0.074mm以上的地层砂。并且该水泥石具有良好的抗冲刷能力和抗地层流体侵蚀能力,可以适应采油的高速生产,但酸对其却有一定的腐蚀作用。最后,采取高渗透硅酸盐防砂体系分别对现场一口注水井和一口生产井进行了防砂作业。这两口井的防砂效果表明:高渗透硅酸盐水泥防砂体系不但具有良好的施工性能、防砂效果而且还具有良好的经济效果。结合室内实验和现场应用,可以看出:高渗透硅酸盐水泥防砂体系为套变井防砂工艺开辟了一条施工简便、经济和高效的途径,值得现场推广应用。

黄贵存[3]2003年在《渗透性水泥选择性堵水研究》文中研究指明渗透性水泥是一种新型的硅酸盐水泥材料。此项技术自提出之日起,就受到了石油工业各界的普遍关注。它可广泛应用于石油工业的各个领域,比如固井、防砂、堵水、采油等领域。本论文是利用渗透性水泥和有机选择性凝胶结合起来进行选择性堵水,基本思路是用渗透性水泥来封堵近井水流通道,采用有机选择性凝胶来封堵远井出水孔道。为了导通油流通道,再用热油处理或蒸汽驱替疏通水泥石内部通道。实现油流的自由畅通,同时还因为渗透性水泥的高油湿特性,具有很大的渗透率相选择性。油相渗透率大大高于水相渗透率。既起到堵水的目的,又对油层没有污染。是一种选择性好,渗透率高,强度大,成本低,很有发展前途的选堵材料。 本文通过对天然高分子材料进行改性,合成了GS-5油溶性材料,并和无机材料MD进行共混,制得了提高微细水泥渗透性的增渗外加剂GS-5~e。同时,为了使渗透率进一步的提高,增强增渗剂的使用效果,本文又研制了适合具体施工要求的促渗剂CJW,它主要是一种内部含有毛细管道的纤维状物质,能够增强孔隙与孔隙之间的连通,促进GS-~e对微细水泥石渗透率的进一步改善。能使微细水泥石的油相渗透率和抗压强度分别在0~0.5um~2和4MPa~6MPa内调节,渗透水泥具有良好的相选择渗透性,也就是说对油相有良好的渗透率,而对水相的渗透率极低,达到选择性堵水的目的。本文还运用扫描电镜,能谱分析等手段研究了渗透性水泥胶结物和孔隙结构特性。通过该项研究明确了增加水泥石渗透率的途径,从而为研制更好的作用剂提供了理论依据。为开发研制适用于各种井况的渗透水泥用系列处理剂奠定了基础。 我们还开发了SXN选择性暂堵剂,该溶液在地层中遇到含有CaCl_2的地层水就会就地形成有机凝胶,该凝胶具有良好的堵水性能。当温度在50℃以上,有很好的暂堵和解堵效果。 渗透性水泥选堵技术是一项很有潜力的选堵技术,还需要不断完善。

付怀刚[4]2007年在《油溶性水泥浆体系研究》文中研究表明因油溶性水泥其内部含有油溶性物质,在地层油作用下会自发溶解,对油形成渗流孔道,而遇到地层水则不溶解,致使该水泥浆体系在固井、堵水、防砂和环保等方面具有很高的实用价值,对于保护油气层提高油田的开发效益具有重要意义。本文在理论分析的基础上,根据有机固体聚合物的溶解特点,通过大量的实验从天然的油溶性有机物中优选出能大幅提高水泥石孔隙的增渗剂——油溶性树脂A。为了使水泥石孔隙之间相互连通以及进一步提高水泥石对油水的选择性渗透能力,优选出聚乙二醇作为连通剂和相渗剂。采用正交试验方法分析了油溶性水泥石的影响因素对水泥石油、水相渗透率、选择性渗透能力以及水泥石抗压强度的作用大小,并且运用公式评分法确定了用于固井作业的油溶性水泥石基础配方。通过对油溶性水泥外加剂的实验研究优选出了适用于油溶性水泥的减阻剂SWJZ-1和降失水剂SWJ-2以及各自的掺量,确定了油溶性水泥的最终配方。本文系统地研究了增渗剂、聚乙二醇的作用机理,并且依据等效渗流理论建立了油溶性水泥石的油相渗透率模型,利用该模型可以预测油溶性水泥石的渗透率和最终渗透率。

胡渤[5]2005年在《稠油注蒸汽高温水泥石防砂工艺》文中研究表明针对孤东油田稠油注蒸汽吞吐油井原有复合防砂工艺施工时间长、地层热损失大和成本高的问题,研制开发了高温可渗透性水泥石防砂工艺。对其配方及性能进行了优选和评价,通过现场应用验证了其防砂效果,该工艺具有良好的应用前景。

步玉环, 付怀刚, 穆海朋[6]2008年在《油溶性水泥材料优选试验研究》文中进行了进一步梳理介绍了一种对油水选择性渗透能力强的新型水泥浆体系,即油溶性水泥浆体系。该水泥浆体系由增孔剂、连通剂和相渗剂3种基本试剂组成。在理论分析的基础上,通过大量的室内试验从天然的油溶性有机物中优选出能大幅度提高水泥石孔隙的增孔剂——ZKJ 1。为了使水泥石孔隙之间相互连通以及进一步提高水泥石对油水的选择性渗透能力,优选出YRJ作为连通剂和相渗剂。3种外加剂配合使用不但可以使水泥石具有良好的油相渗透率,而且还能使水泥石具有较高的强度。

参考文献:

[1]. 可渗透性微细水泥体系防砂技术研究[D]. 陈二丁. 西南石油学院. 2002

[2]. 适合于套变井的新型化学防砂技术研究[D]. 张晶. 中国石油大学. 2007

[3]. 渗透性水泥选择性堵水研究[D]. 黄贵存. 西南石油学院. 2003

[4]. 油溶性水泥浆体系研究[D]. 付怀刚. 中国石油大学. 2007

[5]. 稠油注蒸汽高温水泥石防砂工艺[J]. 胡渤. 油气田地面工程. 2005

[6]. 油溶性水泥材料优选试验研究[J]. 步玉环, 付怀刚, 穆海朋. 石油钻探技术. 2008

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