水泥净浆稠度仪浆一直处于流动状会不会变稠

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文档介绍：
其静胶凝强度发展状况如图 4 所示。 500Lb/100ft 2 (240pa) 常规水泥浆胶凝滞后水泥浆时间图4 胶凝滞后水泥浆静胶强度发展曲线(2 )触变水泥浆体系。水泥浆一旦顶替到位,其静胶凝强度就快速增长至足以抵抗气体入侵所需的 500Lb/100ft 2 强度值,如图 5 所示。胶凝强度高温高压防气窜水泥浆设计 6 500Lb/100ft 2 (240pa) 泵送停泵胶凝触变水泥浆常规水泥浆时间图5 触变水泥浆静胶强度发展曲线(3 )胶乳水泥浆体系和非渗透水泥浆体系。通过乳胶本身的微小颗粒或者非渗透剂反应生成的塑料膜来堵塞通道,达到防气窜的目的。★ GFP4 -8 时推荐水泥浆的性能为: API 失水值: 小于或等于 100 毫升; 稠化时间: 控制在最短的安全时间内; 自由液: 小于 1 %; 过渡时间: 小于 30 分钟。? GFP&8 此时气体入侵的能量极大,必须在通道关闭以前保持足够的孔隙压力才能有效抵御。通常采用的方法是: (1 )使用泡沫水泥浆体系。泡沫水泥浆中含有一定比例的氮气,分布在不同的封闭孔隙之间。由于氮气的压缩系数大, 当孔隙压力因胶凝强度的增长和水泥浆失水造成下降时, 氮气膨胀补偿一定的压力损失,从而达到防气窜的目的,如图 6 所示。(2) 使用膨胀水泥浆体系。水泥水化时, 膨胀剂使得水泥颗粒晶格膨胀, 孔隙通道变小, 流动阻力增大, 孔隙压力增大。既补偿了压力降,又增加了水泥石的致密性。一般来说, 水泥颗粒在水泥浆处于液相状态下发生晶格膨胀对防气窜没有多大意义, 只有水胶凝强度高温高压防气窜水泥浆设计 8 四、高温高压防气窜水泥浆(1 )高温高压防气窜水泥浆的设计?稠化时间控制温度是影响水泥浆稠化时间的关键因素, 因此, 一定要弄准井底温度。所选的缓凝剂既要耐井底高温, 又要防止长封固段水泥浆顶部因温度太低出现超缓凝现象, 还要避免使用对温度和加量变化太敏感的缓凝剂。通常的做法是: 同时使用两种不同类型的缓凝剂, 达到提高抗高温性能, 减少缓凝剂用量的目的。此外,据哈里伯顿公司介绍,一种名为 SCR - 100 L 的非木质素磺酸盐缓凝剂能使长封固段水泥浆上下同时凝固。?水泥浆密度与混浆稠度控制用于高压气层固井的水泥浆密度通常都在 2.3g/mL 以上。要获得好的水泥浆混浆稠度, 水泥浆的密度只有靠添加加重剂来提高。常用的加重剂有 325 目( 45 微米) 左右、比重 5.0-5.2g/mL 的赤铁矿粉和 5 微米左右、比重 4.9g/mL 的黑锰矿粉。两者按一定比例一起使用, 通过调整它们之间的比例以及加重剂总量与水泥的比例, 使得水泥浆既有较高的密度, 又有较低的配浆稠度。为了降低加重剂与水泥的比例, 达到在相同的配浆稠度下提高水泥石抗压强度的目的,通常在水泥浆中需加入适量的分散剂。?沉降稳定性控制水泥浆中的加重材料容易引起水泥浆沉淀。要想水泥浆在井底循环温度 BHCT 下有足够的粘度悬浮颗粒, 就必须在配浆稠度允许的情况下尽量提高颗粒较细的外掺料的比例, 同时尽量避免使用冷浆稠度高、热浆稠度低的添加剂。?失水控制从现有的添加剂使用情况来看,胶乳在高温下的降失水性能最为稳定, 且具有颗粒堵塞孔隙通道和化学收缩小的防气窜功能, 冷浆与热浆稠度变化不大等优点,因此,它通常作为高温高密度防气窜水泥浆的主剂。由于胶乳的悬浮能力偏弱, 所以, 它常常还要和某些增稠的降失水剂配合使用。?防强度衰退控制常规水泥石在温度超过 110 ℃时会发生强度衰退。防强度衰退的最简单方法是在水泥中掺入 30- 40 %( BWOC )的硅粉。据有关资料介绍,如果硅粉的有效掺量小于 30 %,水泥石的强度比不加硅粉的更差。高温高压防气窜水泥浆设计 9 高温高密度水泥浆通常掺入总量为 35- 40 %的硅粉, 100 目的粗硅粉和 200 目的细硅粉一起使用。硅粉防强度衰退的示意图如图 8 所示。图8 硅粉防水泥石高温(高于 110 oC )强度衰退?防气窜控制首先,优化固井工艺,尽量降低 GFP ;选好隔离液,提高顶替效率, 为防气窜水泥浆凝固营造一个较好的环境。其次, 设计出性能良好的防气窜水泥浆。由于高温高压气层固井的气窜严重程度( GFP ) 普遍偏高, 一般的低失水水泥浆己无法解决气窜问题, 因此, 只能选用其它体系的水泥浆。考虑到深井气层固井施工安全系数要求大、水泥浆密度控制要求严格等特点, 我们一般不推荐使用触变水泥和泡沫水泥, 而建议使用胶乳水泥浆。设计胶乳水泥浆配方时, 要调整好胶乳与胶乳稳定剂之间的比例, 并选用与之匹配的缓凝剂, 使得水泥浆的过渡时间小于 30 分钟,以增强防气窜能力。如果 GFP 接近 8 ,则在胶乳水泥中添加高温膨胀剂, 既补偿因胶凝强度发展造成的孔隙压力损失, 又减少包括泥浆通道和水泥孔隙通道在内的通道截面面积,达到防气窜的目的。此外,所有的外掺料都粗细搭配,有利于水泥颗粒堆积得更加致密, 因而也有利于防气窜。?其它控制加料先后顺序: 胶乳容易起泡, 一般先加消泡剂, 后加胶乳; 胶乳稳定剂要比胶乳先加,否则,稠化时间试验重复性差,并使过渡时间增长; 细锰矿粉先加,粗赤铁矿粉后加,以避免沉淀。外掺料运输控制: 硅粉适合与水泥干混配。在海上作业, 加重剂不推荐与水泥预混配,因为加重水泥很难被压缩空气吹动。混浆设备要求:由于水泥浆密度高,不易配浆,因此,通常要用批不加硅粉细硅粉粗硅粉抗压强度时间2
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