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硅酸鈉對(duì)固井施工安全的影響

2014-08-06 09:04郭勝來(lái)步玉環(huán)步萬(wàn)榮沈忠厚郭辛陽(yáng)
關(guān)鍵詞:硅酸鈉緩凝劑模數(shù)

郭勝來(lái),步玉環(huán),步萬(wàn)榮,沈忠厚,杜 甫,郭辛陽(yáng)

(1.中國(guó)石油大學(xué)石油工程學(xué)院,山東青島266580;2.大港油田灘海開(kāi)發(fā)公司,天津300280;3.長(zhǎng)城鉆探固井公司,遼寧盤錦124000)

油氣田開(kāi)發(fā)中,固井作業(yè)[1]是一次性的,固井施工的安全至關(guān)重要,2010年美國(guó)墨西哥灣的井噴事故更加引起了石油行業(yè)對(duì)固井安全的重視[2]。為了滿足復(fù)雜的井眼條件對(duì)固井水泥漿性能的要求,往往需要向固井水泥漿中加入各種外加劑或外摻料來(lái)提高水泥漿的性能或克服水泥漿的缺陷,但是由于添加劑作用機(jī)制的復(fù)雜性,一種添加劑的引入在改善水泥漿某一性能的同時(shí)可能會(huì)影響到水泥漿的其他性能。在油井水泥中,硅酸鈉常常用作防沉降劑與促凝劑[3],防沉降劑主要是用來(lái)防止水泥漿中顆粒的沉降以便配制低密度水泥漿,促凝劑主要是用來(lái)加快水泥的水化速度以便提高水泥石的早期強(qiáng)度。但是,Jean-Philippe等[4]研究發(fā)現(xiàn),高模數(shù)的硅酸鈉可以作為一種延長(zhǎng)水泥漿稠化時(shí)間的助緩凝劑,即在水泥漿中加有緩凝劑時(shí),硅酸鈉的加入可以延長(zhǎng)水泥漿的稠化時(shí)間。水泥漿稠化時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于油井的固井安全起重要作用[5-6]。筆者利用試驗(yàn)方法研究硅酸鈉模數(shù)、硅酸鈉加量、緩凝劑的類型等因素對(duì)硅酸鈉助緩凝效果的影響,借助于對(duì)水泥水化機(jī)制及添加劑作用機(jī)制的研究與認(rèn)識(shí)[7-10],對(duì)硅酸鈉的作用機(jī)制進(jìn)行分析,并對(duì)現(xiàn)有緩凝劑進(jìn)行復(fù)配改進(jìn),以確保固井施工的安全。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原料及儀器

試劑:檸檬酸(CA)、酒石酸(TA)、氧化鋅(ZO)、葡萄糖酸鈉(SG)均為化學(xué)純?cè)噭?,CF40S分散劑(中石油渤星固井公司),工業(yè)品硅酸鈉(青島泡花堿廠),嘉華G級(jí)油井水泥。

儀器:NYL-300壓力試驗(yàn)機(jī)、OWC-2000E水浴養(yǎng)護(hù)箱、OWC-2000A增壓稠化儀、維卡儀。

1.2 試驗(yàn)方法

水泥漿稠化時(shí)間測(cè)定。水泥漿的稠化時(shí)間指的是水泥漿從加溫加壓開(kāi)始至稠度達(dá)到100 Bc的時(shí)間。水泥漿的稠化時(shí)間按GB-T19139-2003油井水泥試驗(yàn)方法的要求,采用高溫高壓稠化儀進(jìn)行測(cè)試。

水泥石抗壓強(qiáng)度測(cè)定。每組水泥漿成型3個(gè)邊長(zhǎng)為50.8 mm的立方體試件,試件的成型、養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度測(cè)試均按GB-T19139-2003油井水泥試驗(yàn)方法的規(guī)定進(jìn)行。

2 硅酸鈉對(duì)含有不同緩凝劑的水泥漿體系稠化時(shí)間的影響

為研究硅酸鈉對(duì)不同緩凝劑的影響,選取檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸鈉以及氧化鋅等4種常用緩凝劑,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試90℃下模數(shù)(二氧化硅與氧化鈉的摩爾比)為3.3的硅酸鈉對(duì)加有不同緩凝劑水泥漿稠化時(shí)間的影響,研究硅酸鈉對(duì)不同緩凝劑的緩凝效果的影響。試驗(yàn)所采用的水泥漿配方為:嘉華G級(jí)水泥+44%水+緩凝劑+1%硅酸鈉+0.5%消泡劑。加有不同緩凝劑的水泥漿的稠化時(shí)間如圖1所示。

圖1 硅酸鈉對(duì)緩凝劑的影響Fig.1 Effect of sodium silicateon retarder

從圖1看出:添加模數(shù)為3.3的硅酸鈉前,未加緩凝劑、加有0.3%檸檬酸、0.3%酒石酸、0.2%氧化鋅、0.08%葡萄糖酸鈉的水泥漿的稠化時(shí)間分別為93、24、363、101 和 29 min,由于加有 0.3% 檸檬酸、0.08%葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間短于空白漿體的稠化時(shí)間,說(shuō)明此時(shí)檸檬酸與葡萄糖酸鈉起到了促凝的作用;添加模數(shù)為3.3的硅酸鈉后,對(duì)應(yīng)的水泥漿稠化時(shí)間分別為70、12、228、84和 265 min。硅酸鈉對(duì)未加緩凝劑及加有緩凝劑檸檬酸、酒石酸、氧化鋅的水泥漿均起到了促凝作用,而對(duì)葡萄糖酸鈉起到了助緩凝作用,延長(zhǎng)了加有葡萄糖酸鈉的水泥漿的稠化時(shí)間。向未加緩凝劑及加有緩凝劑檸檬酸、酒石酸、氧化鋅的水泥漿中加入硅酸鈉有使水泥漿提前稠化的危險(xiǎn),而向加有緩凝劑葡萄糖酸鈉的水泥漿中加入硅酸鈉有延長(zhǎng)候凝時(shí)間的可能,兩種情況均需在水泥漿配方設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。

研究[10]認(rèn)為,緩凝劑主要通過(guò)影響硅酸三鈣的水化起到緩凝作用,但是水泥中的鋁酸三鈣及其水化產(chǎn)物相比硅酸三鈣吸附能力較強(qiáng),可以吸附較多的緩凝劑,減少緩凝劑的有效含量,從而影響緩凝劑的緩凝效果。Jian等[11]研究了硅酸鈉對(duì)高鋁水泥凝結(jié)時(shí)間的影響,隨著硅酸鈉加量的增加高鋁水泥漿的凝結(jié)時(shí)間逐漸延長(zhǎng),說(shuō)明硅酸鈉對(duì)高鋁水泥起到了緩凝作用,利用XRD分析在水化產(chǎn)物中檢測(cè)到了水化硅鋁酸鈣,認(rèn)為水化硅鋁酸鈣的生成延緩了高鋁水泥的水化。張景福[12]研究發(fā)現(xiàn)硅酸鹽水泥中硅酸三鈣水化產(chǎn)生的硅酸根離子與鋁酸三鈣反應(yīng)生成的硅鋁酸鹽水化產(chǎn)物層在鋁酸三鈣顆粒表面的形成,延緩了鋁酸三鈣的水化。因此,在硅酸鹽水泥中加入硅酸鈉可能會(huì)延緩鋁酸三鈣的水化。在水泥漿中未加入緩凝劑的條件下,硅酸鈉由于促進(jìn)了硅酸三鈣的水化,往往會(huì)對(duì)水泥漿產(chǎn)生促凝作用[13];在水泥漿中加入緩凝劑的條件下,硅酸鈉延緩了鋁酸三鈣的水化,減少了緩凝劑在鋁酸三鈣及水化產(chǎn)物表面的吸附,從而延長(zhǎng)了水泥漿的稠化時(shí)間。

但是試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,硅酸鈉對(duì)緩凝劑檸檬酸、酒石酸、氧化鋅均未起到助緩凝作用,僅對(duì)葡萄糖酸鈉起到了助緩凝作用。筆者分析認(rèn)為,硅酸鈉與水泥中的鋁酸鹽生成了硅鋁分子篩[14],分子稍小的檸檬酸與酒石酸以及無(wú)機(jī)緩凝劑氧化鋅,被吸附進(jìn)入了分子篩,降低了水泥漿溶液中緩凝劑的含量,從而縮短了水泥漿稠化時(shí)間。對(duì)于加有葡萄糖酸鈉的水泥漿,硅酸鈉的加入一方面抑制了鋁酸鹽的水化;另一方面由于葡萄糖酸鹽分子稍大,硅酸鈉與鋁酸鹽反應(yīng)生成的硅鋁酸鹽難以將葡萄糖酸鈉分子吸附進(jìn)入分子篩內(nèi)部,因此硅酸鈉的加入延長(zhǎng)了水泥漿的稠化時(shí)間。

3 硅酸鈉對(duì)加有葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間和凝結(jié)時(shí)間的影響

3.1 硅酸鈉模數(shù)對(duì)加有葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間的影響

雖然模數(shù)為3.3的硅酸鈉對(duì)葡萄糖酸鈉具有助緩凝效果,但硅酸鈉具有不同的模數(shù),是否所有模數(shù)的硅酸鈉對(duì)葡萄糖酸鈉都有助緩凝效果需要進(jìn)一步考證。為此選取了模數(shù)為1、2.2和3.3的3種硅酸鈉,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試90℃下不同模數(shù)的硅酸鈉對(duì)加有0.05%葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間的影響。試驗(yàn)采用的水泥漿配方為:嘉華G級(jí)水泥+44%水+0.05%葡萄糖酸鈉+1%硅酸鈉(不同模數(shù))+0.5%消泡劑。結(jié)果如圖2所示。

運(yùn)用GEODA1.4.6對(duì)大連市主城區(qū)房?jī)r(jià)進(jìn)行局域空間自相關(guān)研究,得出莫蘭指數(shù)值為0.42,z得分較高為15.0,p值較低為0,說(shuō)明大連市主城區(qū)的房?jī)r(jià)在空間上布局為集聚,具有較明顯的空間正相關(guān),也就是價(jià)格高/高或低/低集聚。

從圖2看出:未加和分別加入模數(shù)為1、2.2、3.3的硅酸鈉后水泥漿的稠化時(shí)間分別為258、231、271、309,即模數(shù)為1的硅酸鈉起到了促凝作用,而模數(shù)為2.2和3.3的硅酸鈉均起到了助緩凝作用;隨著硅酸鈉模數(shù)的增加,硅酸鈉助緩凝能力增強(qiáng)。筆者分析認(rèn)為,隨著硅酸鈉模數(shù)的增加,硅酸鈉溶液中硅氧四面體的聚合度會(huì)逐漸增加[15],高聚合度的硅氧四面體更容易與鋁酸三鈣反應(yīng)生成水化硅鋁酸鈣,從而抑制鋁酸三鈣的水化。

圖2 硅酸鈉模數(shù)對(duì)水泥漿稠化時(shí)間的影響Fig.2 Effect of molar ratio of sodium silicate on thickening time of slurry

3.2 硅酸鈉加量對(duì)加有葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間的影響

由于模數(shù)為3.3的硅酸鈉的助緩凝效果最佳,為此研究了模數(shù)為3.3的硅酸鈉的加量變化對(duì)水泥漿稠化時(shí)間的影響,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試90℃下不同的硅酸鈉加量條件下加有葡萄糖酸鈉的水泥漿稠化時(shí)間,研究硅酸鈉加量對(duì)水泥漿稠化時(shí)間的影響。試驗(yàn)所用水泥漿配方為:嘉華G級(jí)水泥+44%水+葡萄糖酸鈉+硅酸鈉(模數(shù)3.3)+0.5%消泡劑。不同硅酸鈉加量下水泥漿的稠化時(shí)間如表1所示。

表1 硅酸鈉加量對(duì)水泥漿稠化時(shí)間的影響Table 1 Effect of dosage of sodium silicate on thickening time of slurry min

從表1看出,在硅酸鈉加量為0%時(shí),隨著葡萄糖酸鈉加量的增加,水泥漿的稠化時(shí)間先增加,后減小,然后再增加,且葡萄糖酸鈉加量處于0.075%與0.15%之間時(shí),水泥漿稠化時(shí)間短于葡萄糖酸鈉加量為0%的水泥漿,說(shuō)明在加量處于0.075%與0.15%之間時(shí),葡萄糖酸鈉促進(jìn)了水泥漿的水化,起到了促凝劑的作用。

葡萄糖酸鈉加量為0%的水泥漿,隨著硅酸鈉加量的增加,水泥漿稠化時(shí)間逐漸縮短。葡萄糖酸鈉加量為0.05%與0.075%的水泥漿,隨著硅酸鈉加量的增加,水泥漿的稠化時(shí)間先增加后減小。葡萄糖酸鈉加量為0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的水泥漿,隨著硅酸鈉加量的增加,水泥漿稠化時(shí)間逐漸增加。葡萄糖酸鈉加量為0.3%的水泥漿由于緩凝作用太強(qiáng),稠化時(shí)間無(wú)法測(cè)準(zhǔn)。總的來(lái)說(shuō),硅酸鈉對(duì)未加緩凝劑葡萄糖酸鈉的水泥漿始終起促凝作用,對(duì)加有緩凝劑葡萄糖酸鈉的水泥漿起助緩凝作用,但是隨著硅酸鈉加量的增加助緩凝的效果先增強(qiáng)后減弱,在加量更大時(shí)有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榇倌饔谩?/p>

3.3 硅酸鈉加量對(duì)加有葡萄糖酸鈉的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的影響

由于模數(shù)為3.3的硅酸鈉的助緩凝效果最佳,為此研究模數(shù)為3.3的硅酸鈉的加量變化對(duì)水泥漿凝結(jié)時(shí)間的影響,選取 0%、0.05%、0.075%、0.1%、0.15%五種葡萄糖酸鈉加量,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試75℃下不同的硅酸鈉加量對(duì)加有葡萄糖酸鈉的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的影響,研究硅酸鈉加量對(duì)水泥漿凝結(jié)時(shí)間的影響。試驗(yàn)所用水泥漿配方為:嘉華G級(jí)水泥+44%水+葡萄糖酸鈉+硅酸鈉(模數(shù)3.3)+0.5%消泡劑。硅酸鈉不同加量條件下水泥漿的凝結(jié)時(shí)間如圖3所示。

圖3 硅酸鈉加量對(duì)水泥漿凝結(jié)時(shí)間的影響Fig.3 Effect of dosage of sodium silicate on setting time of slurry

從圖3看出:隨著硅酸鈉加量從0%到3%,葡萄糖酸鈉加量為0%、0.05%、0.075%的水泥漿的凝結(jié)時(shí)間逐漸縮短,說(shuō)明此時(shí)硅酸鈉起到了促凝作用;葡萄糖酸鈉加量為0.1%的水泥漿的凝結(jié)時(shí)間整體趨勢(shì)為逐漸縮短,但是在硅酸鈉加量為1.5%時(shí),水泥漿凝結(jié)時(shí)間有明顯的上升;葡萄糖酸鈉加量為0.15%的水泥漿的凝結(jié)時(shí)間先增加后減小,說(shuō)明硅酸鈉隨著加量的增加,先起助緩凝作用后起促凝作用。

在葡萄糖酸鈉加量為0.05%、0.075%與0.1%時(shí),硅酸鈉對(duì)硅酸三鈣的促凝造成的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的縮短效應(yīng)超過(guò)了硅酸鈉延緩鋁酸三鈣水化而減少的葡萄糖酸鈉的吸附造成的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)效應(yīng),從而導(dǎo)致水泥漿凝結(jié)時(shí)間隨硅酸鈉加量的增加而逐漸縮短;在葡萄糖酸鈉加量為0.15%且硅酸鈉加量稍小時(shí),硅酸鈉對(duì)硅酸三鈣的促凝造成的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的縮短效應(yīng)弱于硅酸鈉延緩鋁酸三鈣水化而減少的葡萄糖酸鈉的吸附造成的水泥漿凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)效應(yīng),從而導(dǎo)致水泥漿凝結(jié)時(shí)間隨硅酸鈉加量的增加而逐漸延長(zhǎng),隨著硅酸鈉加量的進(jìn)一步增加,硅酸鈉對(duì)硅酸三鈣的促凝作用超過(guò)了對(duì)鋁酸三鈣的緩凝作用,造成水泥漿凝結(jié)時(shí)間隨硅酸鈉加量增加而縮短。

3.4 加有葡萄糖酸鈉與硅酸鈉的水泥漿凝結(jié)時(shí)間與稠化時(shí)間的對(duì)比

為了對(duì)比加入硅酸鈉條件下水泥漿的凝結(jié)時(shí)間與稠化時(shí)間,選取0.05%和0.075%兩種葡萄糖酸鈉加量,對(duì)比研究硅酸鈉加量對(duì)75℃下水泥漿凝結(jié)時(shí)間與90℃稠化時(shí)間的影響,結(jié)果如圖4所示。試驗(yàn)所用水泥漿配方為:嘉華G級(jí)水泥+44%水+葡萄糖酸鈉+硅酸鈉(模數(shù)3.3)+0.5%消泡劑。

從圖4看出,水泥漿的凝結(jié)時(shí)間隨著硅酸鈉加量的增加逐漸減少,而水泥漿稠化時(shí)間隨著硅酸鈉加量的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。

隨硅酸鈉加量的變化水泥漿的稠化時(shí)間和凝結(jié)時(shí)間表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,筆者分析認(rèn)為,這是由于稠化時(shí)間和凝結(jié)時(shí)間測(cè)試方法不同而引起的。硅酸鈉加量稍小時(shí),稠化試驗(yàn)測(cè)試的整個(gè)過(guò)程,水泥漿一直處于攪動(dòng)狀態(tài),攪動(dòng)阻礙了水泥漿中硅酸根聚合度的持續(xù)增加,延緩了由于硅酸鈉的加入造成的水化硅酸鈣的形成速度,也即減弱了硅酸鈉對(duì)硅酸三鈣的促凝作用,從而使得硅酸鈉延緩鋁酸三鈣水化而減少的葡萄糖酸鈉的吸附造成的水泥漿稠化時(shí)間的延長(zhǎng)效應(yīng)得以凸顯,表現(xiàn)為水泥漿稠化時(shí)間的延長(zhǎng);當(dāng)隨著硅酸鈉的加量達(dá)到硅酸鈉對(duì)硅酸鈣的促凝作用超過(guò)了對(duì)鋁酸三鈣的緩凝作用后,就造成了水泥漿稠化時(shí)間的縮短。

綜上所述,在葡萄糖酸鈉加量為0.05%與0.075%的情況下,硅酸鈉對(duì)靜止的水泥漿一直起到促凝的作用,并且隨著硅酸鈉加量的增加促凝作用越來(lái)越明顯;隨著加量的增加,硅酸鈉對(duì)流動(dòng)的水泥漿起到先緩凝后促凝的作用。利用硅酸鈉的該特性可以緩解現(xiàn)場(chǎng)固井后候凝時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題,但是也正由于水泥漿靜止?fàn)顟B(tài)下的凝結(jié)時(shí)間短于流動(dòng)狀態(tài)下的稠化時(shí)間,在塞流流動(dòng)時(shí),漿柱中間的大部分水泥漿由于流速相等而保持相對(duì)靜止,水泥漿有可能提前凝結(jié),造成固井事故,因而現(xiàn)場(chǎng)注水泥時(shí),應(yīng)注意調(diào)整排量使水泥漿處于層流或紊流狀態(tài)。

圖4 不同葡萄糖酸鈉加量下水泥漿凝結(jié)時(shí)間與稠化時(shí)間對(duì)比Fig.4 Comparison between setting time and thickening time with different dosage of sodium

4 硅酸鈉復(fù)配緩凝劑與葡萄糖酸鈉的性能對(duì)比

為對(duì)比復(fù)配緩凝劑與葡萄糖酸鈉的性能,以水泥漿110℃條件下稠化時(shí)間為240 min為目標(biāo)優(yōu)選緩凝劑的加量(其中由于水泥漿中加入硅酸鈉后稠度較大,因此加入0.8%的分散劑),并測(cè)試水泥漿50℃的稠化時(shí)間以及水泥石50與110℃的強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

試驗(yàn)所用水泥漿配方:

配方1:嘉華G級(jí)水泥+44%水+0.4%葡萄糖酸鈉+0.5%消泡劑。

配方2:嘉華G級(jí)水泥+44%水+3%硅酸鈉+0.2%葡萄糖酸鈉+0.8%分散劑+0.5%消泡劑。

配方3:嘉華G級(jí)水泥+44%水+0.2%葡萄糖酸鈉+0.5%消泡劑。

配方4:嘉華G級(jí)水泥+44%水+0.2%葡萄糖酸鈉+0.8%分散劑+0.5%消泡劑。

表2 復(fù)配緩凝劑與葡萄糖酸鈉的性能對(duì)比Table 2 Performance comparison between built retarder and sodium gluconate

從表2可以看出,加有0.4%葡萄糖酸鈉的配方1在110℃的稠化時(shí)間為247 min,24 h強(qiáng)度31 MPa,而在50℃條件下7 d仍沒(méi)有強(qiáng)度;加有復(fù)配緩凝劑的配方2在110℃的稠化時(shí)間為252 min,24 h強(qiáng)度31 MPa,水泥石50℃條件下2、3、7 d的強(qiáng)度就可以達(dá)到8、20、31 MPa;加有0.2%葡萄糖酸鈉的配方3在110℃的稠化時(shí)間為60 min,而水泥石50℃條件下7 d仍沒(méi)有強(qiáng)度,110℃條件下1 d強(qiáng)度32 MPa;加有0.2%葡萄糖酸鈉與0.8%分散劑的配方4在110℃的稠化時(shí)間為65 min,水泥石50℃條件下7 d沒(méi)有強(qiáng)度,110℃條件下1 d強(qiáng)度31 MPa。以上說(shuō)明水泥漿中硅酸鈉的加入延緩了水泥漿的稠化時(shí)間,加有硅酸鈉的復(fù)配緩凝劑有良好的大溫差適應(yīng)能力,有利于縮短候凝時(shí)間,改善長(zhǎng)封固段井的固井質(zhì)量,且分散劑的加入對(duì)水泥漿的稠化及強(qiáng)度性能基本無(wú)影響。

5 結(jié) 論

(1)硅酸鈉對(duì)加有檸檬酸、酒石酸、氧化鋅的水泥漿起到促凝作用,硅酸鈉對(duì)葡萄糖酸鈉起到助緩凝作用。向加有緩凝劑檸檬酸、酒石酸、氧化鋅的水泥漿中加入硅酸鈉有使水泥漿提前稠化的危險(xiǎn),向加有緩凝劑葡萄糖酸鈉的水泥漿中加入硅酸鈉有延長(zhǎng)候凝時(shí)間的可能,均需在水泥漿配方設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。

(2)對(duì)于加有緩凝劑葡萄糖酸鈉的水泥漿體系,硅酸鈉模數(shù)對(duì)硅酸鈉的助緩凝效果影響較大,模數(shù)為1的硅酸鈉縮短了水泥漿的稠化時(shí)間,模數(shù)為2.2與3.3的硅酸鈉延長(zhǎng)了水泥漿的稠化時(shí)間,且隨著模數(shù)的增加,硅酸鈉的助緩凝能力增強(qiáng)。

(3)當(dāng)葡萄糖酸鈉加量小于0.15%時(shí),硅酸鈉的加入縮短了水泥漿的凝結(jié)時(shí)間;葡萄糖酸鈉加量不小于0.15%時(shí),隨著硅酸鈉加量的增加,加有葡萄糖酸鈉的水泥漿的凝結(jié)時(shí)間先延長(zhǎng)后縮短。

(4)在葡萄糖酸鈉加量為0.05%與0.075%的情況下,硅酸鈉對(duì)靜止的水泥漿一直起到促凝的作用,并且隨著硅酸鈉加量的增加促凝作用越來(lái)越明顯;硅酸鈉對(duì)流動(dòng)的水泥漿起到先緩凝后促凝的作用。硅酸鈉的這種特性緩解了現(xiàn)場(chǎng)固井后候凝時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

(5)加有硅酸鈉的葡萄糖酸鈉復(fù)配緩凝劑與葡萄糖酸鈉相比大溫差適應(yīng)能力好,有利于縮短候凝時(shí)間,可以有效地改善長(zhǎng)封固段井的固井質(zhì)量。

[1] 張清玉,鄒建龍,譚文禮,等.國(guó)內(nèi)外高溫深井固井技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].鉆井液與完井液,2005,22(6):57-61.ZHANG Qing-yu,ZOU Jian-long,TAN Wen-li,et al.The advances of cementing technology for high temperature and deep well home and abroad[J].Drilling Fluid&Completion Fluid,2005,22(6):57-61.

[2] 齊奉忠,劉碩瓊,楊成頡,等.BP墨西哥灣井噴漏油事件給深井固井作業(yè)的啟示[J].石油科技論壇,2011(5):45-48.QI Feng-zhong,LIU Shuo-qiong,YANG Cheng-jie,et al.Inspiration of BP spill in Mexico Gulf to deep well cementing[J].Oil Forum,2011(5):45-48.

[3] 劉崇建,黃柏宗,徐同臺(tái),等.油氣井注水泥理論與應(yīng)用[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.

[4] JEAN-PHILIPPE Caritey.Versatile additives for well cementing applications:US,20080318811[P].2008-08-22.

[5] 黃洪春,鄭新權(quán),劉愛(ài)萍.三高氣田固井水泥體系研究[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,35(1):77-88.HUANG Hong-chun,ZHENG Xin-quan,LIU Ai-ping.Cement systems for well cementation in gas fields with high pressure,high gas production rate and high sulfur content[J].Journal of China University of Petroleum(E-dition of Natural Science),2011,35(1);77-88.

[6] 王祥林,黃義春,牛麗君.固井工程中的抗竄研究[J].石油學(xué)報(bào),1999,20(4):88-92.WANG Xiang-lin,HUANG Yi-chun,NIU Li-jun.A research on preventing and resisting the oil permeation in well cementation[J].Acta Petrolei Sinica,1999,20(4):88-92.

[7] GINTAUTAS.Effect of Na2·nSiO2nanodispersion on the strength and durability of Portland cement matrix[J].Materials Science,2010,16(1):86-93.

[8] JEFFREY W B.Mechanisms of cement hydration[J].Cement and Concrete Research,2011,41(12):1208-1223.

[9] JEFFREY J T.Influence of nucleation seeding on the hydration mechanisms of tricalcium silicate and cement[J].The Journal of Physical Chemistry,2009,113(11):4327-4334.

[10] BENSTED J,BARNES P.Structure and performance of cements[M].London:Spon Press,2002:100.

[11] JIAN Ding,YAN Fu.Study of hydration mechanisms in the high alumina cement-sodium silicate system[J].Cement and Concrete Research,1996,26(5):799-804.

[12] 張景福.G級(jí)油井水泥的水化硬化及性能[D].杭州:浙江大學(xué)化學(xué)系,2001.ZHANG Jing-fu.Hydration,hardening and properties of class G oil well cement[D].Hangzhou:Department of Chemistry of Zhejiang University,2001.

[13] 張明龍.水玻璃對(duì)水泥漿液硬化的影響[J].江西煤炭科技,1999(2):47-50 ZHANG Ming-long.The effect of sodium silicate on the hardening of cement slurry[J].Jiangxi Coal Science and Technology,1999(2):47-50.

[14] 王華英,楊贊中,盧艷龍.利用天然硅酸鹽礦物制備無(wú)粘結(jié)劑沸石分子篩的研究進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào),2011,30(4):846-849.WANG Hua-ying,YANG Zan-zhong,LU Yan-long.Research progress of preparation of binderless zeolites from silicate minerals[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2011,30(4):846-849.

[15] 曹德光,蘇達(dá)根,宋國(guó)勝.低模數(shù)硅酸鈉溶液的結(jié)構(gòu)及其鍵合反應(yīng)特性[J].硅酸鹽學(xué)報(bào),2004,32(8):1036-1039.CAO De-guang,SU Da-gen,SONG Guo-sheng.Geopolymeric behavior and structure of lower modulus sodium silicate solutions[J].Journal of the Chinese Ceramic Society,2004,32(8):1036-1039.

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