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宽带缓凝剂的研制及长封固段水泥浆体系研究

作　者: 刘伟
导　师: 步玉环
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气井工程
关键词: 宽带缓凝剂合成温度敏感性性能评价低密度水泥浆
分类号: TE256
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着油田的不断勘探开发,为了达到较简洁的井身结构满足钻达目的层的需求,要求封固的目的层越来越多,封固段越来越长。对于长封固段固井现场经常采用低密度水泥浆一次性封固的方法,但采用一次性封固存在着井眼顶部和底部的水泥浆侯凝时间差大,激动压力高,漏失气窜危险性高的缺点。本文开发了一种宽带缓凝剂、并以此形成了长封固段低密度水泥体系,用以解决以上问题。本文以自由基聚合为反应原理,通过了解主导官能团的作用机理,优选了AMPS和顺丁烯二酸为合成单体,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂。研究结果表明,AMPS和顺丁烯二酸之间的比例为3:1时合成聚合物的温度敏感性最差。根据正交试验确定宽带缓凝剂的合成条件:单体(AMPS和顺丁烯二酸)之间的配比为3:1,引发剂浓度为0.5%,反应温度为45℃,pH值为6。影响因素的主次顺序为温度>pH值>引发剂浓度。红外光谱分析证明该聚合物为AMPS和顺丁烯二酸的二元共聚物。水泥浆体系性能评价实验表明,该宽带缓凝剂AS具有缓凝性能优良,温度敏感性差,和其他水泥外加剂的配伍性好的特点,能够解决长封固段固井顶部和底部水泥浆侯凝时间差大的问题。为了更好的实现长封固段封固,本文以宽带缓凝剂AS为核心,通过大量实验复配出密度为1.38g/cm~3的四元(水泥、微细胶凝材料、漂珠、微硅)低密度水泥浆体系,该长封固段水泥浆体系具有稠化时间合理、流变性好、失水量低的特点,而且密度在1.38～1.20 g/cm~3可调,试验验证长封固段水泥浆各项水泥浆性能优良并满足固井施工的要求。

宽带缓凝剂的研制及长封固段水泥浆体系研究

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