深井条件下合理硅砂加量的确定

论文摘要

随着深部地层的钻探日益增多,遇到的深井、超深井等地热井也越来越多,其井底静止温度一般在100～150℃,有的甚至达到200℃。油井水泥在这样的高温环境下,其性能将会发生明显的改变,水泥强度产生了衰退现象,严重影响了固井施工和固井质量。而通过向水泥浆中加入硅砂等外掺料,能够调节水泥的物理化学性能,控制高温下水泥强度的衰退现象。因此在深井条件下确定油井水泥合理的硅砂加量,开展油井水泥高温下性能变化规律和理论研究,对深井水泥配方的优化设计以及外加剂的研制选配具有重要的理论指导意义。本论文以G级油井水泥为研究对象,以大量的实验及理论分析为基础,开展G级油井水泥的高温强度衰退抑制措施和机理研究,为深井固井水泥体系设计与优选提供理论基础,研究结果确定了深井条件下油井水泥合理的硅砂加量,为优选和设计以G级油井水泥为基础的深井水泥浆体系提供了基础和依据,对油田固井具有较好的指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 水泥水化反应过程
• 1.1 油井水泥的矿物组成
• 1.2 温度对G 级油井水泥强度的影响
• 1.2.1 常温下G 级油井水泥水化反应过程
• 1.2.2 温度对G 级油井水泥水化过程的影响
• 第二章 高温条件下油井水泥的水化与硬化
• 2.1 不同温度及加砂量条件下油井水泥的水化反应
• 2.1.1 油井水泥水化产物组成
• 2.1.2 水化反应过程
• 2.2 不同温度及加砂条件下的油井水泥的微观结构特征
• 2.2.1 原浆水泥石的微观结构特征
• 2.2.2 加砂水泥石的微观结构特征
• 第三章 温度对G 级油井水泥强度的影响
• 3.1 温度对原浆水泥石强度的影响
• 3.2 温度对加砂水泥石强度的影响
• 3.3 温度及加砂量对水泥石渗透率的影响
• 3.3.1 温度对原浆水泥石渗透率的影响
• 3.3.2 温度对加砂水泥石渗透率的影响
• 第四章 深井水泥浆体系优选
• 4.1 深井水泥浆的稠化性能研究
• 4.1.1 稠化时间的概述
• 4.1.2 温度及压力对水泥浆稠化时间的影响
• 4.1.3 缓凝剂对水泥浆稠化时间的影响
• 4.2 深井水泥浆流变性和流动度的研究
• 4.2.1 水泥浆的分散机理
• 4.2.2 温度对流变性的影响
• 4.2.3 外加剂对流变性的影响
• 4.3 深井水泥浆合理硅砂加量
• 第五章 现场试验与应用
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要