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新疆油田新型MTC固井液技术
摘要:新疆石油管理局钻井工艺研究院通过大量的理论及实验研究,成功地解决了常规MTC耐HCO3-水腐蚀的能力不足、90℃左右强度发展不好、90℃左右固化体在半月内自行脆裂的问题,并研制出适于新疆油田多种泥浆体系、多种泥浆密度、多种MTC密度的配套MTC处理剂,开发出密度从1.2g/cm3~2.6g/cm3可调、综合工程性能良好的新型MTC固井液体系。
关键词:固井 MTC 新疆油田
与水泥浆固井技术相比,MTC固井技术具备良好的技术(缓解顶替效率不高对固井质量的严重影响)、经济(利用泥浆中的降失水材料控制体系的稳定性而降低水泥浆的成本)、环保(利用部分泥浆做配浆液,减少废弃泥浆对环境的污染)优势,但是,常规MTC存在耐HCO3-水腐蚀能力不足,中高温、高温下强度发展不好,90℃左右固化体在半月内自行脆裂的问题,从而严重限制了其在油气井固井方面的应用。
新疆石油管理局钻井工艺研究院通过大量的理论及实验研究,成功地解决了上述问题,并研制出适于新疆油田多种泥浆体系、多种MTC密度、配套的MTC处理剂(分散剂、促凝剂和缓凝剂),开发出密度从1.2g/cm3~2.6g/cm3、综合工程性能良好的新型MTC固井液体系。
一、分散剂
表1 常用水泥浆、MTC分散剂的分散效果
分散剂种类流动度流变性cmφ600φ300φ200φ100φ6φ3SXY12//27620412355D801///24118712462RPM13无法分散OP-1013//2691737978D604///228160121115FSCL/无法分散AB-1/无法分散SSMA12无法分散
表1是常用水泥浆、MTC分散剂对本新型MTC的分散效果数据,可以看出,这些分散剂难以满足分散本新型MTC的需要。
表2 自研发新型MTC分散剂的分散效果
MTC流动度流变性cmφ600φ300φ200φ100φ6φ3聚磺*192581891091066有机盐*19254189108222019钾钙基*2019813468644聚合醇*19278194102955正电胶*18270189103171211超高密度**20/215111955超高密度***19/262158352927*: 1.25g/cm3;**: 2.4g/cm3;***: 2.6g/cm3
表2是自行研发MTC分散剂对不同密度新型MTC的分散效果数据。可以看出,该分散剂可对多种泥浆所配、多种密度的新型MTC进行有效的分散。
表3 1.2g/cm3 新型MTC流变性随时间的变化
时间流变性minφ600φ300φ200φ100φ6φ301931017139229021412684394318021596633344表3是1.2g/cm3新型MTC在常温下放置一定时间后的流变性数据。可以看出,在放置过程中,体系流变性没有发生大的变化,仍具备较好的流动能力,那么,施工时就可根据现场需要灵活选用批量混配或连续混配方式配浆。
表4 不同密度新型MTC的触变性(常温常压)
g/cm3?0(Pa)?1? (Pa)?10? (Pa)1.2101738.51.25111841.51.312.523.5361.35132641表4是不同密度新型MTC的在常温常压下的触变性数据。可以看出,体系具备良好的触变堵漏能力,利于缓解低压易漏地层固井过程中容易井漏的问题。
二、促凝剂
表5 常用促凝材料的促凝效果
加量(2%)流动度(cm)50℃×48hr抗压强度(MPa)NaCl180KCl18.51.3CaCl2102.6Ca(OH)2100.8Na2SiO3190Na2CO3192.7KAl122.5Al2(SO4)313.52.4NaNO2200NaNO3200Na2SO4180三胺18.50SWT90SW-1180SE-2100JT120
表5是常用促凝材料对本新型MTC的促凝效果情况,可以看出,这些促凝材料,要么使体系严重增稠,要么根本就不促凝,难以满足促凝本新型MTC的需要。
图1是在不同温度下新型MTC稠化时间随促
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