高温地热井泡沬水泥的实验研究

发布时间：2023-04-22 11:27

　　在高温地热井中通常有地层温度高、地层压力低、地层破碎等特点,常会遇到井漏等问题。高温与地层压力低的地热井环境会导致水泥石抗压强度衰退、水泥浆凝结时间缩短、失水量增大、稳定性变差等问题,严重影响固井施工安全及固井质量。因此需要开发抗高温低密度水泥进行固井作业,用以保证地热固井质量。目前国内外低密度地热固井堵漏水泥主要是通过加入漂珠和泡沫剂等减轻剂获得,为了平衡地热井内的低地层压力且在高温下有一定抗压强度,本文开发设计密度为1.00¹.25g/cm3、200℃养护24h后抗压强度大于6.9MPa的抗高温地热井泡沫水泥体系。通过对国内外相关文献的详细调研,进行了以下室内实验研究:实验评价阴离子表面活性剂、两性表面活性剂以及其复配体系在常温条件与180℃高温条件下陈化3h后的发泡量与半衰期,优选出SLES+CAO+CAB的阴离子/两性离子表面活性剂的复配体系作为泡沫水泥的泡沫剂;确定API G级油井泡沫水泥体系配方为:API G级油井水泥+35%硅粉+水+泡沫剂+稳泡剂;矿渣/粉煤灰泡沫水泥体系配方为:矿渣/粉煤灰(80/20)+6%硅酸钠+水+泡沫剂;对API G级油井...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究目的和意义
        1.1.1 高温地热井的特点及对地热水泥性能要求
        1.1.2 抗高温耐腐蚀地热井水泥的研究现状
        1.1.3 地热井泡沫水泥的研究现状
    1.2 研究内容
    1.3 研究方法和技术路线
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 技术路线
    1.4 主要完成的工作量和取得成果
第2章 抗高温泡沫剂的评价优选
    2.1 实验材料
        2.1.1 发泡剂
        2.1.2 稳泡剂
    2.2 实验方法
    2.3 单种发泡剂优选
        2.3.1 常温条件优选
        2.3.2 稳泡剂的性能评价实验
        2.3.3 高温条件优选
    2.4 复配体系泡沫剂的性能评价
        2.4.1 阴离子/两性离子复配体系研究
        2.4.2 稳泡剂对阴离子/两性离子复配体系影响研究
    2.5 本章小结
第3章 泡沫水泥影响因素研究
    3.1 实验材料
        3.1.1 API G级油井水泥
        3.1.2 硅粉
        3.1.3 粉煤灰
        3.1.4 矿渣
        3.1.5 硅酸盐
    3.2 实验仪器
    3.3 实验方法
    3.4 API G级油井泡沫水泥性能初步评价
        3.4.1 常温下不同发泡剂在API G级油井泡沫水泥体系中的实验评价
        3.4.2 稳泡剂对API G级油井泡沫水泥体系的性能评价研究
        3.4.3 泡沫剂加量与水灰比对API G级油井泡沫水泥体系的影响实验研究 .. 37
    3.5 矿渣/粉煤灰泡沫水泥性能初步评价
        3.5.1 泡沫剂加量与水灰比对矿渣/粉煤灰泡沫水泥体系的影响研究
    3.6 本章小结
第4章 泡沫水泥体系性能综合评价
    4.1API G级油井泡沫水泥性能综合评价
        4.1.1API G级油井泡沫水泥配方设计
        4.1.2 密度和凝结时间
        4.1.3 抗压强度
        4.1.4 稳定性
    4.2 矿渣/粉煤灰泡沫水泥性能综合评价
        4.2.1 矿渣/粉煤灰泡沫水泥体系配方设计
        4.2.2 密度和凝结时间
        4.2.3 抗压强度
        4.2.4 稳定性
    4.3 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献



本文编号：3797549