大庆地区常用油井水泥性能对比分析及应用
本文选取了通常使用的几类典型的油井水泥,并对其物理、化学性能及硬化后水泥石的显微结构进行了实验分析,实验表明,在各种水泥化学性质中,除CaO,SiO2外,其他项目变化不大。基础水泥(G级1,G级2,G级3,A级1,A级2)CaO含量均在63%以上,SiO2在21%左右;改性水泥(矿渣1、矿渣2及新型水泥)因满足特殊功能需要,CaO和SiO2含量分别在46%-56%和24%-26%之间。G级水泥的水泥浆失水明显低于A级水泥,在调整井井底温度养护条件下,水泥石强度发展比A级水泥较缓慢,渗透率、收缩率低于A级水泥,从理论上证实了G级水泥用于多压力层系调整井的质量优势。水泥的放热速率峰值出现越早,峰值越大,说明水泥中水化速率较快的C4AF,C3S含量较多。放热速率出现峰值越快的水泥,其早期水化放热量越高,水泥的早期水化速率越快,水泥石早期强度和密实度越高。通过井下水泥石腐蚀机理的分析,给出了水泥化学成分变化对水泥石抗腐蚀性能的影响规律。降低水泥石的渗透率有利于提高水泥环的整体防腐效果,改性的水泥(如新型1,2)通过加入防腐材料,降低水泥中CaO比例,提高SiO2含量,水泥石防腐效果显著增强。水泥的SEM照片可以看出水泥的形态、颗粒尺寸的大致分布及可能外掺的其他组分。G级和A级水泥石通常致密、网状、纤维状水化产物丰富,大量结晶相镶嵌在水化产物之中,其主要原因是硅酸盐水泥的水化反应产物特征;嘉华低密度水泥,有明显的粉煤灰球形颗粒存在。矿渣油井水泥石中有明显的未水化和已发生部分水化的磨细矿渣颗粒,磨细矿渣颗粒在早期发挥微集料作用和分散水泥作用,在后期继续发生二次水化反应,细化水泥石结构。
油井水泥 物理性能 化学性能 显微结构
王忠福 范廷秀 贾付山 郑琦铭
中国石油集团大庆钻探钻技一公司
国内会议
昆明
中文
144-151
2012-09-19(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)