馬 智
(1.新疆貝肯能源工程股份有限公司化工項(xiàng)目部,新疆 克拉瑪依 834000)
隨著油氣田勘探開發(fā)的需要,特別是近幾年來,克拉瑪依油田對(duì)老區(qū)塊(八區(qū))調(diào)整井的開發(fā)力度逐漸增大,大多數(shù)老區(qū)塊的調(diào)整井因注水的增多而導(dǎo)致該區(qū)塊井底壓力紊亂,因此鉆進(jìn)過程中常伴隨著易塌易漏等復(fù)雜現(xiàn)象發(fā)生,這對(duì)固井工藝的選擇將是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),近年來,由于MTC技術(shù)的逐漸成熟,以之獨(dú)有的特點(diǎn)針對(duì)此易塌易漏井的固井質(zhì)量有了明顯的提高,但礦渣MTC固化體在高溫(≥ 85℃)下易開裂的問題一直限制著MTC技術(shù)更深入的推廣應(yīng)用。
研究表明,MTC固化體高溫下開裂的根本原因在于高溫下礦渣固化液的水化反應(yīng)速度不同從而導(dǎo)致水化產(chǎn)物存在差異。本文的重點(diǎn)在于以控制礦渣激活劑的pH值為主要手段,研制出一種能夠控制礦渣水化反應(yīng)速度,并且形成的產(chǎn)物以無定形體為主的弱堿性激活劑GJ-1,此激活劑主要成分為弱堿性鹽類和有機(jī)交聯(lián)劑及激活助劑等,其既能很好地解決礦渣MTC固化體高溫開裂問題,又能很好的控制固化液的相關(guān)性能從而滿足現(xiàn)場施工的條件。
1.1 液狀激活劑性能研究
MTC中溫激活劑在中低溫條件下能很好的使用,擁有良好的流變性,稠化時(shí)間也可以很好的控制,各項(xiàng)基本性能均能達(dá)標(biāo)。隨著溫度的上升,裂縫情況也相應(yīng)有所增加,尤其是在中高溫表現(xiàn)的尤為嚴(yán)重。因此該激活劑體系只適合于中低溫環(huán)境使用。
1.2 合成產(chǎn)品小樣85 ℃性能研究
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同的弱堿鹽與交聯(lián)劑復(fù)配,隨著pH值的增加,裂縫也越加明顯;然而pH值過低致使體系激活礦渣能力也相應(yīng)的減弱;從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,pH值在10-11為適中。在低pH值下的體系裂縫問題基本能得到解決,強(qiáng)度亦能得到充足的發(fā)展。
1.3 溫度對(duì)不同密度漿液抗壓強(qiáng)度的影響,如表1所示。
表1 溫度對(duì)不同密度漿液抗壓強(qiáng)度的影響
表2 現(xiàn)場應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表
上表為溫度對(duì)不同密度漿液的抗壓強(qiáng)度的影響,可以看出不同密度段的礦渣漿液其抗壓強(qiáng)度都是隨著溫度的升高而增大。并且隨著溫度的升高,礦渣固化體并未有明顯的裂紋產(chǎn)生,完全滿足此激活劑在中高溫條件下應(yīng)用條件。
1.4 GJJ-1對(duì)稠化時(shí)間的影響
經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,同一溫度下稠化時(shí)間隨激活劑量的增加呈線性減小趨勢,而在不同溫度情況下,體系稠化時(shí)間都隨激活劑加量的變化而近似呈線性變化,不存在由于促凝劑加量出現(xiàn)微小變化就導(dǎo)致稠化時(shí)間急劇變化的突變情況。
現(xiàn)場使用表明,GJJ-1不僅能在中高溫條件下滿足設(shè)計(jì)要求,在低溫條件下亦能滿足設(shè)計(jì)要求,并且現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。如表2所示。
3.1 MTC固井液用激活劑GJJ-1是一種弱堿性復(fù)配體,能很好的解決礦渣MTC固化體高溫開裂的問題 ;
3.2 實(shí)驗(yàn)證明,GJJ-1激活能力更強(qiáng),加量很少便可取得較好的效果,又不影響礦渣MTC技術(shù)工程的優(yōu)勢發(fā)揮;
3.3 原材料弱堿性鹽類及有機(jī)交聯(lián)劑均為粉狀,現(xiàn)場使用方便;現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。
[1]楊振杰,等.礦渣MTC固化體的脆裂問題及改進(jìn)途徑[J].石油鉆采工藝,2001.3.
[2]吳達(dá)華,吳永革,林蓉.高爐水淬礦渣結(jié)構(gòu)特性及水化機(jī)理[J].石油鉆探技術(shù), 1997, 25 (1): 31~33.