POLACEM聚合物水泥漿技術(shù)
l 簡介
POLACEM聚合物水泥漿體系是為普通油氣井固井作業(yè)服務(wù)的水泥漿體系。該體系體系主要由聚合物降失水劑和液硅防氣竄劑產(chǎn)品構(gòu)成;聚合物降失水劑抗鹽、抗高溫,同時具有加量少、水泥漿流變性能優(yōu),失水控制能力強的特點;液硅產(chǎn)品具有促進水泥石早期強度發(fā)展,改善水泥石致密性的特點。該體系密度可根據(jù)需要1.40~2.60g/cm3任意可調(diào),抗溫最高可達200℃,水泥漿HTHP失水≤50ml,水泥石24h養(yǎng)護水泥石抗壓強度≥14MPa,能滿足大部分常規(guī)井固井作業(yè)要求。
l 特點
1. 配制簡單:組分有聚合物降失水劑、液硅增強防竄劑、分散劑、緩凝劑等。
2. 密度可調(diào)性能穩(wěn)定:通過加入減輕劑或者加重劑可以實現(xiàn)水泥漿密度1.40~2.60g/cm3任意調(diào)節(jié),性能穩(wěn)定。
3. 抗鹽能力強:聚合物降失水劑、液硅防竄劑均具有較高的抗鹽能力,可以用飽和鹽水配漿。
4. 良好的流變性能:水泥漿具有較好的流動性,能夠滿足各種井型的固井施工作業(yè)要求。
5. 良好的懸浮穩(wěn)定性:聚合物和液硅均具有防沉降、懸浮穩(wěn)定特點。
l 優(yōu)點
1. 水泥石強度發(fā)展快:水泥石強度發(fā)展迅速,具有較高的早期強度。
2. 水泥石致密性高:液硅產(chǎn)品能夠顯著降低水泥石滲透率,提升水泥漿防竄能力。
3. 廣泛適用性:適用于各種復雜地質(zhì)條件和特殊井況,水泥漿密度可調(diào),密度可調(diào),水平井、定向井、大位移井等都可應(yīng)用。
l 應(yīng)用
1. 高溫高壓井固井:聚合物水泥漿體系通過其特殊的添加劑配方和化學穩(wěn)定性,能夠在高溫高壓下保持穩(wěn)定的性能,滿足高溫高壓井固井作業(yè)要求。
2. 鹽膏層固井:聚合物體系通過其獨特抗鹽降失水劑,能夠有效解決鹽層對水泥漿的影響,提高對井筒壁面的膠結(jié),提升固井質(zhì)量。
l 體系配套添加劑
FLO-S聚合物降失水劑;推薦加量:固體類型0.7~2%;液體類型:3~8%;
MX液硅;推薦加量:固體類型2~6%;液體類型:1~3%;
RET-M緩凝劑;推薦加量0.2~4%,使用應(yīng)根據(jù)需要添加;
DISP分散劑;推薦加量:固體類型0.5~3%;液體類型:0.2~1.5%;
DESIL消泡劑;推薦加量:液體類型:0.2~0.5%。
l 關(guān)鍵添加劑簡介
1. FLO-S聚合物降失水劑
FLO-S降失水劑是一種陰離子聚合物降濾失劑,以丙烯酰胺及其AMPS衍生物通過多元共聚的方式制備得到。與常規(guī)的PVA產(chǎn)品和丙烯酰胺類聚合物產(chǎn)品不同,由于采用了新穎的聚合物單體和聚合工藝進行多元聚合,聚合物降濾失劑具有較好的抗溫性能,在溫度達到200℃以上時仍然具有較好的濾失控制性能,對水泥漿的稠化時間和水泥石的性能無不良影響,在淡水、海水和鹽水及高礦化度的水介質(zhì)中,在低溫及超低溫環(huán)境下,其控制水泥漿濾失的性能和稠化性能影響較小。
功能
(1)對鉆井液具有更好的頂替作用;
(2)改善和提高固井作業(yè)質(zhì)量;
(3)消除了固井作業(yè)中的水質(zhì)、溫度、地層等因素產(chǎn)生的不良影響;
(4)較好的濾失性能,降低了水泥漿向地層的濾失速度和總濾失量;
(5)濾液具有較高的粘度,降低濾液可能產(chǎn)生的濾失指進現(xiàn)象;因而可以降低濾液的整體滲入深度;
(6)具有較低的濾失沖量;防止水泥漿對前期作業(yè)中產(chǎn)生的固體和液體滲入物的脈動沖擊式擠入,減輕污染帶深度。
2.MX液硅
MX增強防竄劑是由高活性二氧化硅經(jīng)過特殊工藝處理與水混合而成的懸濁液。MX中的無定形二氧化硅的粒徑小,比表面積大,能夠極大程度上束縛水泥漿固體顆粒間隙間的自由水;微小的二氧化硅顆粒能夠有效地充填到水泥顆粒間,提高水泥漿的穩(wěn)定性,降低水泥石的滲透率,提高水泥石強度。另外,活性二氧化硅在水泥水化過程中能與氫氧化鈣反應(yīng)生成C-S-H凝膠,使水泥漿在凝固過程中快速產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),降低水泥石的滲透率,提高水泥石的抗氣竄性能與耐腐蝕性能,并能夠提高水泥漿的早期強度與膠結(jié)強度。MX增強防竄劑適合于低密度固井、高密度固井、易氣竄井固井、多氣層長裸眼段、含硫化氫二氧化碳地層、水平井固井等復雜情況下的固井水泥漿。
功能
(1)提高水泥漿的早期強度;
(2)改善水泥石微觀結(jié)構(gòu)和力學性能;
(3)提高水泥石的防氣竄性能與防腐性能;
(4)在淡水、海水、鹽水等配漿水中均能起到較好作用。
3.RET-M 緩凝劑
RET-M緩凝劑是由有機化工原材料合成,無毒、無味、不腐蝕設(shè)備。使用RET-M緩凝劑,稠化時間可以根據(jù)需要而調(diào)整,稠化時間與加量有很好的線性關(guān)系,便于施工控制。RET-M緩凝劑與其它水泥外加劑有良好的配伍性,不影響水泥石強度,RET-M緩凝劑對水泥品種和水質(zhì)無選擇性,適用于高礦化度條件下的施工。
功能
(1)調(diào)節(jié)水泥漿稠化時間,摻量與稠化時間成線性關(guān)系;
(2)使用溫度范圍30~150℃;
(3)適用淡水、海水、鹽水環(huán)境中使用;
4.DISP 分散劑
DISP分散劑采用“三步法工藝”精制合成的醛酮類聚合物分散劑,在保持高效減阻分散性能的基礎(chǔ)上,提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性及與水泥漿其他處理劑間的配伍性能,對不同廠家的油井水泥適應(yīng)性好。可以滿足對水泥漿流變性能要求較高的深井、特殊井的固井施工作業(yè)需要。
功能
(1)顯著降低固井水泥漿稠度、提高流動性、改善流變性能;
(2)不緩凝,對固井水泥漿的稠化時間及水泥石早期強度基本沒有影響;
(3)對配漿水質(zhì)無特殊要求。適用于淡水、海水、鹽水各種水質(zhì)。