钻井用剂水泥浆.pptVIP

2、粉煤灰主要成分：粉煤燃烧产生的空心颗粒，SiO2。相对密度：约2.1g/cm3密度调整：1.6~1.79g/cm33、膨胀珍珠岩珍珠岩高温熔融，然后迅速减压冷却所产生的多孔性固体固相密度：2.4g/cm3，但孔隙多，能够束缚自由水调整密度：1.1~1.2g/cm3。4、空心玻璃微珠将熔融的玻璃经特殊喷嘴喷出形成的，密度只有0.4~0.6g/cm3，因此可以将水泥浆密度调整至1.0~1.2g/cm3。二、加重剂能够提高水泥浆密度的物质1、高密度固体粉末钻井液密度调整的时候我们讲过，高密度固体加重剂主要有重晶石、钛铁矿、菱铁矿等。水泥浆密度：2.1~2.4g/cm3。2、水溶性盐水溶性盐可以提高水泥浆液相密度，从而提高水泥浆的密度，如NaCl，可以提高水泥浆密度至2.1g/cm3。另外，水泥浆的其他调节剂也对密度起一定的调节作用。磺酸盐是最普通的水泥分散剂，分散剂分子中含有5~50个磺酸盐基团，这些基团连接在高度枝化的大分子主链上。从结构上来看，支链形聚合物是理想的分散剂。这是因为这种枝形大分子结构对于桥接水泥颗粒所需要的分散剂浓度范围是比较低的。此外，有些带有阴离子基团的线型聚合物大分子和有机化合物，也是有效的分散剂，属于磺酸盐类的水泥分散剂有以下几种：第二章水泥浆分散剂1．磺酸盐1）密胺磺酸盐（PMS)PMS是建筑业最常用的分散剂，在油井水泥中应用不多。2）聚萘磺酸盐这类产品是目前油井水泥最通用的分散剂，国内产品的牌号有FDN，MF，UNF等；国外牌号为PNS或NSFC。此类产品是β-萘磺酸盐和甲醛的缩合产物，其支化度和相对分子质量均为宽分布。PNS（FDN）的合成是以萘或萘的衍生物为原料，经磺化后再与甲醛缩合而成。由于萘环上电子云密度分布不均匀，各碳碳键长不相等，故在磺化反应中，α位和β位取代反应活性不同。α位较β位活泼，故在较低温度（60℃）即可进行磺化反应，生成α-萘磺酸盐；而在较高温度下（165℃）进行磺化反应，主要生成β-萘磺酸盐。当α-萘磺酸盐与硫酸共热至165℃时，即转变为β-萘磺酸盐。3）木质素磺酸盐木质素磺酸盐是钻井液最常用的分散剂，同时也是水泥浆良好的分散剂。但由于它同时也有缓凝作用，因而一般不用于低温。其它木质素的衍生物如木质素羧酸是比木质素磺酸更为有效的油井水泥分散剂，同样也具有缓凝作用。4）聚苯乙烯磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐是很好的油井水泥分散剂（亦可用于MTC体系）。2.甲醛和丙酮（或其它酮类）缩聚物甲醛和丙酮缩聚物（国内牌号为SXY）分子结构中含-OH，-CH3，-C-和-SO3H基团，其使用温度可达150℃是目前国内最好的高温水泥分散剂。3.低相对分子质量的羟基聚多糖属于此类的有水解淀粉、纤维素或半纤维素和它的非离子型聚合物，聚乙烯醇、聚氧乙烯和聚乙二醇等，均具有良好的分散性能但同时也有缓凝作用4．低分子化合物，如羟基羧酸此类化合物具有很强的分散能力同时又是强缓凝剂。其中最典型的是柠檬酸，它具有极好的抗盐耐温性能，故常用于盐水水泥浆体系和高温固井作业作为分散剂和缓凝剂。油井水泥分散剂一般为表面活性剂，大体上可分为阴离子型、阳离子型和非离子型，其主要作用机理为吸附分散作用。其微观机制，因分散剂分子结构不同而存在一定差异。当水泥和水混和拌浆时，水泥颗粒表面存在正电荷和负电荷。当固相浓度较高时，通过正、负电荷间的作用使水泥颗粒形成一种连续的网状结构。当水泥浆被泵注，则此网状结构遭到破坏，可使水泥浆粘度下降。此外，当向水泥浆中加入一定量的聚阴离子外加剂时，这些聚阴离子大分子将吸附在水泥颗粒表面正电荷位置上，使粒子表面带同性电荷，于是在电性斥力作用下抑制颗粒聚集，同时可使水泥/水体系处于相对稳定的悬浮状态。因此，由于分散剂的加入，可使水泥水化初期形成的絮状凝聚体系瓦解。阳离子型分散剂作用原理与上述相似，所不同的是，阳离子分散剂分子是在水泥粒子表面负电荷位置吸附，从而破坏或抑制颗粒聚集，使水泥固相分散悬浮于水相，达到提高水泥浆流动性，改善流变性能的目的。分散剂作用机理稠化与稠化时间水与水泥混合后，水泥浆逐渐变稠的现象。稠度单位：泊登，Bc。稠化时间：水与水泥混合后稠度达到100Bc时所需要的时间。水泥浆稠化时间的调整一般固井施工要求水泥浆的稠化时间为施工时间加1小时，所以井深、施工条件等不同需要随时调整水泥浆的