水泥浆体系介绍

1水泥浆体系介绍用时:约60Min2水泥浆体系介绍1.前言2.低密高强体系3.聚乙烯醇体系4.聚合物体系5.胶乳体系6.聚合物胶乳体系7.低温低密高强体系COSLOilfieldChemicals目录3水泥浆体系通常以主剂--降失水剂命名，以下介绍的是COSL固井常用的几套水泥浆体系，当然，还有其它水泥浆体系，因使用较少，未在此续一介绍。时间仓促，经验不足，如有不正确的地方，请多提宝贵意见！1.前言4水泥浆体系介绍1.前言2.低密高强体系3.聚乙烯醇体系4.聚合物体系5.胶乳体系6.聚合物胶乳体系7.低温低密高强体系COSLOilfieldChemicals目录52.低密高强体系简介以漂珠为减轻材料，辅以增强材料和多种外加剂配制而成。以紧密堆积为基本理论，提高了单位体积水泥浆中固相，增强了水泥石的致密性。紧密堆积62.低密高强体系组成油井水泥：G级减轻材料：PC-P61（漂珠）增强剂：PC-BT1或PC-BT2降失水剂：PC-G71L缓凝剂：PC-H21L分散剂：PC-F41L膨胀剂：PC-B10消泡剂：PC-X60L水泥浆组成不只局限于以上材料，根据现场要求可以添加其它材料或更改部分材料，使其性能达到要求。普通漂珠水泥低密高强水泥72.低密高强体系特点密度可调控在1.4-1.7g/cm3范围适用温度：室温-110℃良好的流变性能API失水量可控制在40ml以内稠化曲线良好，稠化时间可调82.低密高强体系强度高，24小时抗压强度可大于20MPa良好的沉降稳定性良好的防漏失性能水泥石致密，渗透率低，良好的防气窜性能分散剂能有效改善水泥浆流变性，消除触变现象与PEM泥浆、冲洗液、隔离液相容性良好适用于低压易漏失井、长封固段井、调整井、气井、水平井、大斜度井固井。92.低密高强体系配方性能典型配方100g“G”水泥+80g海水+6gPC-G71L+25g漂珠+26g增强剂+1gPC-F41L+1gPC-H21L+0.3gPC-X60L密度(g/cm3)温度(℃)稠化时间（min）流变仪读数θ600/θ300/θ200/θ100/θ6/θ3API失水（ml）抗压强度72℃（MPa/24hr/48hr）1.5060155156/110/89/60/23/173021.4/25.6性能10※缓凝剂对稠化时间的影响试验配方（密度：1.65g/ml）水泥+海水+PC-X60L（0.4%）+PC-F41L（1%）+PC-G71L（7%）+PC-H21L+PC-B10S（1.5%）+PC-BT1（5%）+PC-P61（11%）试验条件温度：38度，压力：2000psi，升温时间：28分钟2.低密高强体系缓凝剂（ＰＣ－Ｈ２１Ｌ）对稠化时间的影响0501001502002503003500.40%0.45%0.52%0.56%缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）稠化时间（Ｍin）低密高强体系缓凝剂加量与稠化时间有良好线性关系。11※膨胀剂对抗压强度的影响试验体系（密度：1.65g/ml）低密高强体系试验条件温度：38度，压力：常压膨胀剂加量（BWOC）0%2%抗压强度（Psi）427/24Hrs1486/48Hrs928/24Hrs2146/48Hrs膨胀剂对抗压强度的影响050010001500200025000%2%膨胀剂加量（BWOC）抗压强度（psi）低密高强体系（温度：38度/24小时）低密高强体系（温度：38度/48小时）膨胀剂能明显增大水泥石抗压强度。2.低密高强体系12水泥浆体系介绍1.前言2.低密高强体系3.聚乙烯醇体系4.聚合物体系5.胶乳体系6.聚合物胶乳体系7.低温低密高强体系COSLOilfieldChemicals目录133.聚乙烯醇体系简介以聚乙烯醇（PVA）类降失水剂为主剂配制而成，有预交联型、抗污染型、防冻型等类型。通过交联作用形成贯穿整个体系的交联网络，在水泥与地层间存在一定压差时，在界面处形成一层致密坚韧的滤膜，降低失水，阻止气窜。143.聚乙烯醇体系组成油井水泥：G级降失水剂：PC-G70L、PC-G71L、PC-G72L，加量5-9%分散剂：PC-F41L、PC-F42L，PC-F44L，加量0.3-2.5%消泡剂：PC-X60L、PC-X61L，加量0.2-0.5%可选材料：缓凝剂：PC-H21L促凝剂：PC-A90L膨胀剂：PC-B10防气窜剂：PC-GS1交联剂：PC-J10S、PC-J12L流动性良好、可调153.聚乙烯醇体系特点水泥浆体系适用于室温到110℃井况API失水量可控制在50ml以内有一定的抗盐能力，能用海水配浆稠化时间可调，抗压强度高，沉降稳定性好163.聚乙烯醇体系通过与特殊的调凝剂搭配，可使过渡时间小于10min。具有良好的防漏、防气窜和非渗透性能价格便宜，性能比较稳定适用于低温、中温井段，易窜、易漏失地层，调整井固井施工。0:001:002:003:004:005:006:00Time(HH:MM)050100150200Temperature(癈)020406080100120140Pressure(MPa)020406080100Consistency(Bc)0:001:002:003:004:005:006:00Time(HH:MM)050100150200Temperature(癈)020406080100120140Pressure(MPa)020406080100Consistency(Bc)稠化曲线173.聚乙烯醇体系配方性能典型水泥浆配方100%“G”水泥+0.3%PC-X60L+0.3%PC-F41L+3%PC-G71L+0.25%PC-H21L+41.3%海水密度(g/cm3)BHSTBHCT稠化时间(min)API失水(ml)12h抗压强度(MPa)24h抗压强度(MPa)1.9361℃46℃1335015.4621.45性能183.聚乙烯醇体系使用温度不超过110℃存在门限加量，必须大于5%（BWOC）以上才能控制好失水量。有轻微的触变性，可适当提高分散剂的加量加入膨胀剂能防止水泥石收缩。抗污染能力差，注水泥时使用良好的冲洗液、隔离液，防止污染。※体系使用及维护要点19试验配方（密度：1.90g/ml）水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（1.5%）+PC-G71L（6.5%）+PC-G34S（0.6%）+PC-H21L+PC-B10（1.0%）试验条件温度：90度。压力：6000psi。缓凝剂（ＰＣ－Ｈ21Ｌ）对稠化时间的影响0:001:122:243:364:486:007:120.32%0.43%0.60%缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）稠化时间（Hr:min）非渗透体系3.聚乙烯醇体系※缓凝剂对稠化时间的影响缓凝剂加量与稠化时间有良好线性关系。20试验配方（密度：1.90g/ml）水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（1.2%）+PC-G71L（4%）+PC-G34S（0.7%）+PC-H32L+PC-B10（1.0%）试验条件温度：88度。压力：6000psi。缓凝剂（ＰＣ－Ｈ32Ｌ）对稠化时间的影响0:001:122:243:364:486:007:128:240.10%0.15%0.20%0.30%0.40%缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）稠化时间（Hr:min）非渗透体系3.聚乙烯醇体系※缓凝剂对稠化时间的影响缓凝剂加量与稠化时间有较好线性关系。21※缓凝剂对稠化时间的影响试验配方（密度：1.90g/ml）水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（0.8%）+PC-G71L（6%）+PC-G34S（0.5%）+PC-H40L+PC-B10（1.0%）试验条件温度：90度。压力：6000psi。缓凝剂（ＰＣ－Ｈ40Ｌ）对稠化时间的影响0:001:122:243:364:486:007:128:240.10%0.12%0.15%0.30%缓凝剂加量（ＢＷＯＣ）稠化时间（Hr:min）非渗透体系3.聚乙烯醇体系缓凝剂加量与稠化时间有良好线性关系。22※温度敏感性试验温度对稠化时间的影响0:001:122:243:364:489095温度（摄氏度）稠化时间（Hr:min）非渗透体系（密度：1.90）非渗透体系（密度：1.92）试验配方水泥+海水+PC-X60L（0.3%）+PC-F41L（0.8%）+PC-G71L（6%）+PC-G34S（0.5%）+PC-H40L+PC-B10（1.0%）试验条件压力：6000psi。密度(g/ml)1.901.92温度(摄氏度)90959095稠化时间（Hr:min）3:053:234:313：34温度提高5度对稠化时间有一定影响。3.聚乙烯醇体系23※密度对稠化时间的影响试验配方体系非渗透体系试验条件压力：6000psi。温度(摄氏度)9091密度(g/ml)1.901.921.921.94稠化时间（Hr:min）3:053:234:313：34密度对稠化时间的影响0:000:280:571:261:552:242:523:213:504:191.91.921.921.94密度（g/ml）稠化时间（Hr:min）非渗透体系（温度：90度）非渗透体系（温度：91度）密度提高0.02g/ml对稠化时间有一定的影响。3.聚乙烯醇体系24水泥浆体系介绍1.前言2.低密高强体系3.聚乙烯醇体系4.聚合物体系5.胶乳体系6.聚合物胶乳体系7.低温低密高强体系COSLOilfieldChemicals目录254.聚合物体系由PC-G80L、PC-G83L等聚合物类降失水剂为主剂，辅以相配伍的其它外加剂配制而成。聚合物降失水剂是以AMPS（2－丙烯酰胺基－2－甲基丙烷磺酸）为主要单体的二元或多元共聚物材料。加入具有特殊功能的外加剂可以配成具有相应功能的水泥浆体系，以适应不同井况的固井需求。简介264.聚合物体系油井水泥：G级降失水剂：PC-G80L、PC-G83L、PC-G84L等，加量3-7%（BWOC）分散剂：PC-F41L、PC-F44L，加量0.3-2.5%消泡剂：PC-X60L、PC-X61L，加量0.2-0.5%配浆水：淡水或海水根据对水泥浆性能的要求，可向水泥浆中加入可选材料：缓凝剂：PC-H21L、PC-H32L、PC-H34L等促凝剂：PC-A90L、PC-A93L膨胀剂：PC-B10、PC-B40、PC-B60等防气窜剂：PC-GS1、PC-GS2外掺料：PC-P61、PC-C81L、PC-C82L等组成274.聚合物体系良好控制失水量性能，游离液为零。优秀的抗盐能力。很好的温度普适性，可在室温～180℃的温度范围内使用。特点284.聚合物体系良好的分散作用，不加分散剂也有较好的流变性。可以与其它外加剂配伍制成具有特殊功能的水泥浆体系。水泥石强度发展好。抗污染能力强。高分子聚合物294.聚合物体系典型水泥浆配方100%“G”水泥+海水+5%AMPS降失水剂+0.5%CH211L+0.3%PC-X60L密度(g/cm3)温度（℃）稠化时间（Min）流变性θ600/θ300/θ200/θ100/θ6/θ3API失水量（ml）抗压强度（MPa）1.980℃224208/130/95/55/8/432.824.6配方性能性能excellent304.聚合物体系温度小于110℃推荐使用中温缓凝剂，加量0.3-2%，大于110℃推荐使用高温缓凝剂，加量1-4%。温度小于110℃的海水水泥浆体系推荐使用PC-G80L、PC-G83L，大于110℃的体系推荐用PC-G84L，并用淡水配浆。流变性好的情况下，可以不使用分散剂。※体系使用及维护要点31水泥浆体系介绍1.前言2.低密高强体系3.聚乙烯醇体系4.聚合物体系5.胶乳体系6.聚合物胶乳体系7.低温低密高强体系COSLOilfieldChemicals目录325.胶乳体系以胶乳为主剂，辅以稳定剂和其它外加剂配制而成。胶粒直径200-500μm，均匀