国内近15 年来油井水泥外加剂研究与应用进展 王中华.doc

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.6文献标识码:A在油气井固井作业中需要使用油井水泥外加剂来控制、改善水泥浆的流变性能和水泥的水化、凝结性能,提高水泥石的综合性能,保证固井质量。大量的实践表明,保证固井质量的关键之一是固井水泥浆的良好性能。而固井水泥浆的良好性能取决于水泥浆和水泥浆外加剂的性能。油井水泥外加剂从其作用来说,主要分为降滤失剂、减阻剂、促凝剂、缓凝剂、消泡剂、防气窜剂、减轻剂、防漏剂、增强剂和加重剂等。按其化学组分可归纳为以下几大类:天然材料及天然改性材料;聚萘磺酸盐类;磺化酮醛缩聚物;水溶性密胺树脂;磺化乙烯基单体聚合物及其衍生物;柠檬酸类;AMPS(22丙烯酰胺基222甲基丙磺酸)聚合物类;其他,如糖类等。目前普遍存在水泥浆失水量大,流动性差、摩阻大、游离水多、水泥环胶结强度低等问题,对油井水泥外加剂的研究越来越受到国内固井工程界的重视。要求,大量液体流入地层使水泥浆变得难以泵送甚至不可泵送,并对地层造成不同程度的伤害,严重时可使固井作业失败。通常在水泥浆中加入降滤失剂以改善水泥浆的流变性及降低水泥浆的失水,以求安全、高效固井,保证固井质量。自上世纪80年代以来,为了满足中深井、膏盐层、小间隙井段、调整井、高压气井等的安全固井以及保护油气层,我国水泥浆降滤失剂发展速度较快。一般而言,水泥浆降滤失剂有两大类:一类是超细颗粒材料,包括膨润土、石灰石粉、沥青材料、热塑性树脂、聚合物微粒(组成胶乳体系);另一类是水溶性高分子聚合物及其他有机材料,包括纤维素衍生物(CM/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.htmlC,HEC,CMHEC等)、非离子型合成聚合物(如聚乙烯吡咯烷酮复合体系、聚乙烯醇)、阴离子型聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺或丙烯酸共聚物,N,N2二甲基丙烯酰胺聚合物,磺化苯乙烯聚合物或共聚物)、阳离子型聚合物(如聚乙烯胺)。90年代主1降滤失剂固井施工时,水泥浆在压力下流经渗透性地层时将发生渗滤,导致水泥浆液相漏入地层,这个过程通称为“失水”。如果不控制失水,液相体积的减少将使水泥浆密度增加,稠化时间、流变性偏离原设计要发展了线性高分子化合物和胶乳型高分子化合物降滤失剂。降滤失剂的研究重点在各种聚合物型降滤失剂,如AM2AA共聚物及其与改性天然高分子材料等组成的复合型降滤失剂,AM2MA共聚物、多糖类衍生物加聚电解质等合成产物。收稿日期:2004208202;修改日期:2004209215。作者简介:杨小华(1969-),女,高级工程师,1991年毕业于西北大学化学系油田化学专业,主要从事油田化学品的研究与开发工作,通讯地址:457001河南省濮阳市中原路59号钻井工程技术研究院油田化学研究所,电话E2mail:。第21卷第3期杨小华,王中华:国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展2911.1颗粒材料许多颗粒材料如膨润土、沥青、硅灰、热塑性树脂、花生壳、胶乳等,在油井水泥浆中均有较好的降滤失性能,可起降滤失剂作用。1.2天然材料改性产物天然材料来源丰富,价格低廉,在石油工业中有着广泛的用途。常用的天然产物有纤维素、木质素、淀粉、褐煤、单宁等。这些天然产物的特点是分子链多为刚性长链,具有耐温、耐盐、抗剪切等特点,而且容易进行各种化学改性包括接枝改性。,资源,价廉,可生物降解,对环境无污染。纤维素改性产品有CMC(羧甲基纤维素)、HEC(羟乙基纤维素)、CMHEC(羧甲基羟乙基纤维素等)等;HEC、CMHEC等生产工艺复杂,价格较高,限制了其应://doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.htmlar粉的性能,对扩大用途有十分重要的意义,但以往的实验研究多集中于超强吸水剂、絮凝剂等的开发,用于油井水泥方面的研究报道较少。采用接枝共聚方法,在空气存在下以过硫酸盐、Mn3 或Mn7 为引发剂,直接用市售淀粉(或羧甲基淀粉)与一种或多种乙烯类单体进行接枝共聚反应,制得淀粉接枝共聚物2,接枝率高达80%以上。经接枝改性的淀粉可用作油井水泥降滤失剂,其水溶性好,降滤失性好,且具有较好的分散。3用;CMC价格较低,应用较广。国内较早使用的降滤失剂如S24、S27、LW22等的主要成分均为纤维素衍生物,所有的纤维素衍生物类降滤失剂有一个共同的缺陷,即引起水泥浆增稠,在加量较高时水泥浆拌浆困难或难以泵送,需加入较多的分散剂。此外,该类材料有较强的缓凝作用,在高价盐离子及高温环境中降滤失能力大为减弱。通过接枝共聚反应在纤维素大分子链上接枝乙烯类单体,可改善其分散性、流变性、耐热性等性能。但纤维素类处理剂的研制开发难度大,近一些年来纤维素改性方面开展的工作较少。已见报道的有以铈盐或其他变价金属离子为引发剂在空气存在下使水溶性纤维素(如CMC)与一种或多种乙烯类单体共聚,制得纤维素接枝共聚反应产物1,接枝率高达80%以上,经接枝改性的纤维素具有良好的耐热性和耐微生物酶解性,对水泥浆有良好的降滤失性和分散性,与其他外加剂相容性好。当加量为0.6%时,嘉华95水泥浆的流动度为29.5cm,95、7MPa下滤失量为27.8mL,嘉华G级水泥浆的流动度为25cm,95、7MPa下滤失量为41.2mL。淀粉具有增稠、凝胶、粘结与成膜等性能,且价格低,货源广,因而广泛应用于国民经济各部门。在石油工业中,淀粉主要用于钻井液,其他领域应用不多,主要原因是淀粉热稳定性差,增粘能力不高,易受微生物侵蚀。接枝或嵌段共聚物能有效地改变淀合成聚合物类降滤失剂品种繁多、性能优异,具有天然高分子材料无法比拟的一些特点,因而成为竟相开发的重点。国内常见的降滤失剂LW21、FC203、SK21、TD2X、TD2S、J22B、T121/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html、T205A、W99等均属于合成聚合物类,在近年来的研究中,AM和AMPS是合成中用得较多的单体3。油井水泥降滤失剂实际应用中往往出现耐温、耐盐和抗剪切性能较差的问题,为改善这些性能,可采用如下方法:磺化改性;链刚性化改性;两性离子化改性;疏水缔合化改性。磺化改性法通过化学方法将水化能力强、耐温耐盐性能好的磺酸盐基(SO3-)引入大分子链中,是效果明显、使用较广泛的一种重要方法。链刚性化改性法通过共聚或接枝等化学方法将含有苯环等环状结构的刚性基团引入大分子链中。链刚性的大小直接影响高分子的性能,较柔顺的大分子链在外力作用下容易发生断链。设法降低高分子链的柔顺性、使大分子链适度刚性化,是改善耐温、耐盐特别是抗剪切性能的一条途径。两性离子化改性法通过共聚将正负离子基团引入大分子链中。疏水缔合化改性法在不改变整体水溶性的同时,将一定数量的疏水长链憎水基团引入亲水的大分子链中,以改善耐温耐盐性能。近15年来,在合成聚合物类降滤失剂方面进行了大量的研究工作。赵凤华等4介绍了所研制的高温油井水泥降滤失剂MTV的良好降滤失效果,评价了水泥浆在高温高压下的流动性、流变性。曹智等介绍了共聚物类油井水泥减阻降失水剂SD105的室内合成、产品物性及其G级水泥浆(包括加重、减轻水泥浆)的室内性能评价;SD10水泥浆在四川、塔里木、滇黔桂油气田4口井固井的结果表明,SD10是一种综合性能优良的油井水泥降滤失292油田化学2004年剂,加入4%7%SD10水剂(相当于1%干剂)可使G级油井水泥浆120、7MPa滤失量降低到200mL甚至50mL以下,流变性能大大改善,综合性能良好,一剂双效而无副作用,能抗盐、减少游离水,抗压强度高,与其他外加剂相容性好,适用温度范围宽,且具有减阻性能。王铁军等6将聚丙烯腈废粉料磺化后,在引发剂存在下与氧化镁、柠檬酸和氯化锌等反应,制成了水溶性乳白色粘稠液体即水泥中温降粘降滤失剂DWG2,该剂将分散减阻、调凝、降滤失作用有机地结合在一起,已在大庆油田/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html进行了10多口井的现场试验和应用。DWG2好,配浆简单,失剂聚丙烯酰胺磺甲基化产物(SPAM)7,由马来酸酐和丙烯酰胺在引发剂存在下合成了油井水泥降滤失剂MA8,在加量为0.8%1.2%时就能使水泥浆的滤失量大大降低,并且有良好的分散性。张运峰9由多羟基多羧基聚合物、有机磺酸盐、天然高分子聚合物、无机物等制得了油井水泥降滤失剂R100,该剂具有优良的降滤失性能,稠化时间易调节,原料来源丰富,合成工艺简单,生产成本低,具有良好的适应性。顾军等10的实验研究表明,QR2300A与其他外加剂配伍时降滤失效果显著,配伍性好,对水泥浆流变性和水泥石抗压强度无不良影响,在现场试验中2口井的固井质量均为优质。赵林等11将乙烯基单体与其他单体在氧化还原体系存在下共聚,合成了油井水泥降滤失剂JZ22,该剂具有优良的控制水泥浆滤失的能力,与分散剂、缓蚀剂相容,对水泥浆的选择性小,加量为1.2%1.8%时可使水泥浆的滤失量由净浆的15002000mL降低到200mL以下。固井水泥浆中的可溶性盐和钙离子会严重影响固井质量。李铁军等12用油井水泥降滤失剂XS(粉剂)配制的抗盐、抗钙XSM水泥浆体系,具有一定的抗盐、抗钙能力,XS削弱了水泥浆中可溶性盐和钙离子对水泥浆的影响,降低了水泥浆滤失量,在配浆用水的盐、钙含量高于现场水的情况下,水泥浆各项性能满足固井施工的要求。针对矿渣浆水灰比较大、固相含量相对较少、自由水比较多、失水量大的特点,杨杰等13开发了矿渣浆用失水剂GJ21,室内测试和现场应用表明GJ21具有许多优点:用量少,降失水效果显著;配伍性好;不影响激活剂、助剂、分散剂以及其他添加剂的作用效果;耐温性及耐碱性比较好;具有润湿、润滑作用;易泵送;有一定的缓凝作用;可提高矿渣石的高温高压强度,GJ21加量在0.6%以上时提高幅度达34MPa;增粘不明显;具有一定的悬浮能力;强化矿渣浆的直角稠化;可应用于防窜固井,能解决长封固段井的固井难题和低密度矿渣浆的沉降稳定性问题,保证施工安全,。,特别是油水同层井,F17C和具有塑性体膨胀、硬化,有效地消除了固井/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html施工中水泥浆脱水失重、收缩失重及硬化体积收缩造成的微间隙,因而大幅度提高了调整井的固井质量。在30余口井的固井作业中,该水泥浆体系流变性好、滤失量小,稠化曲线呈直角,早期抗压强度高,且在塑性状态和硬化后均能膨胀。张旭等15报道了由适当分子量和水解度的有机聚合物、交联剂、交联反应激活剂及其他助剂组成的成膜型降滤失剂ZJ22,加量为1.4%时可将3种商品G级油井水泥净浆的滤失量由1000mL降至2030mL(75,6.9MPa),使水泥石强度有所增加,对稠化时间的影响很小,在华北油田5口井的固井作业中应用效果良好。冯茜等16研制的丙烯酰胺与22丙烯酰胺基222甲基丙磺酸二元共聚物油井水泥抗盐降失水剂FQ加量小,加量为0.2%时就能使水泥浆API滤失量降至100mL以内,加量为0.3%时降至50mL以内,具有较强的温度稳定性和抗盐性,适用于盐水水泥浆体系,与油田常用分散剂、缓蚀剂配伍性好,溶解性、分散性好,可减少分散剂用量,合成条件易控,原料易得,有一定的经济效果。针对小井眼、小间隙井的固井要求,杨远光等17研制了复合塑性降滤失剂PT22,用该剂配制的水泥浆具有低失水、低析水、浆体稳定性好,触变性较好的特点,且综合工程性能良好,形成的水泥石具有一定的塑性,其弹性模量下降20.7%38%,水泥石抗冲击韧性提高,具有阔广的应用前景。从近年来的研究看出,国产油井水泥降滤失剂已达到或接近国外同类产品的水平,具有良好的控制失水性能,基本满足了国内高、中、低温固井的需要。今后油井水泥降滤失剂的发展方向如下:对价廉的水溶性天然产物进行改性;合成具有磺酸盐基第21卷第3期杨小华,王中华:国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展293团或刚性基团的水溶性聚合物;对现有降滤失剂进行合理复配或适度改性;进一步研究解决降滤失剂的缓凝、增稠问题,重点加强抗盐降滤失剂的研究与开发。两类改性剂,能较好地改善水泥浆的流动性能和紊流诱导作用,高温流变性能比已有产品有很大的提高。2.3磺化/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html醛酮缩聚物2分散剂一次注水泥必须有好的顶替效果,才能达到封隔地层的目的。人们经过长期探索与实践,认识到在大多数情况下采用紊流注水泥的方法有利于获得较高的顶替效率。油井水泥分散剂能降低水灰比,改善水泥浆的流变和施工性能,泵压下实现紊流。因此,最普遍、。2.1木质素磺酸盐及其衍生物磺化醛酮缩聚物类分散剂是20世纪90年代初期研制成功的新型分散剂产品。王中华等开发的磺化丙酮2甲醛缩聚物SAF2325,是将甲醛、丙酮、亚,先将亚硫酸钠水解,再,不再外加强碱作催化剂,降低了生产成本,易工业化生产。阎醒等26发明的高分子量的磺化酮醛缩聚物,是采用焦亚硫酸钠的碱溶液作磺化剂,丙酮和甲醛作单体,调整酮、醛、焦亚硫酸钠的配比,控制适宜温度,改变工艺条件,先降温后升温进行回流,使磺化反应和缩聚反应同时进行,所得产物经干燥成为固态产品。本法原料易得,生产成本低,产品的磺化度高,能改善水泥浆的流变性,常温和高温减阻性能都较好,还具有一定降滤失性和缓凝作用,便于现场施工。西南石油学院研制的SXY27等,已在许多油田应用。这类分散剂的特点是:原材料来源比较广泛,价格适当,不具有萘系分散剂的毒性;抗温能力较萘系产品有所提高;同样适用于多种油井水泥,与多数外加剂有好的相容性。与SAF、SXF相类似的产品还有USZ,在现场应用中也见到了较好的效果。2.4水溶性密胺树脂早在20世纪30年代初,人们发现将亚硫酸盐纸浆废液加入混凝土中可以改善混凝土的工作性,提高强度和耐侯性。在我国建筑行业,木质素类分散剂的应用比较广泛。在20世纪70年代,石油及地质勘探部门引用了这类分散剂。主要有木质素磺酸钠、木质素磺酸钙和木质素磺酸铁铬盐等,均由造纸废液处理、加工而成。其主要优点是价格低、来源广,且具有一定的降滤失作用。不足之处是减阻分散效果较差,易起泡,有一定的缓凝作用。TD21A是木质素的改性产物20,具有分散效果好、稠化时间易调、固井材料费较低等特点,也属于缓凝型分散剂。中原油田钻井工程公司与河南省科学院化学研究所合作开发的高改性木质素磺酸盐抗高温分散剂HD21,分/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html散、抗温能力强,具有缓凝作用,特别适用于深井和超深井的固井作业。现场10余口井的试验与应用证实,HD21分散、抗温效果尤为显著。2.2多环芳基磺酸盐甲醛缩合物水溶性密胺树脂是由三聚氰胺、甲醛和焦亚硫酸钠等原料,经加成、磺化、缩合反应制成的一种高分子物。用于油井水泥的水溶性密胺树脂SMUF28,主要特点是分散减阻效果更明显,无缓凝作用,具有与萘系分散剂一样的稳定的六元共轭环结构,亲水基团为磺甲基,比一般分散剂的磺酸基有更强的水化作用。不足之处是价格较高,限制了这一产品的推广应用。2.5乙烯基单体聚合物及其衍生物这类分散剂中最具代表性的是2萘磺酸/甲醛缩聚物,即国内广泛应用的FDN21。它是一种重要的表面活性剂,一般为棕黄色粉末,水溶液pH值79。其特点是:分散效果好,对水泥浆的增密作用强;引气量少,早期强度发展较快;适用于多种油井水泥,与其他外加剂有良好的相溶性;耐温性超过普通的木质素磺酸盐。除FDN外,国内主要同类产品有:UNF、CFR2H等。卢璋等22研制了一种改性萘磺酸甲醛缩合物油井水泥减阻剂,主要技术特点是在高聚合度的萘磺酸甲醛缩合物中加入了乙烯基单体聚合物及其衍生物作为油井水泥分散剂,其特点是稳定性好,耐高温,不引气,减阻效果好,特别耐卤。缺点是价格相对较高。例如,聚苯乙烯磺酸钠(SPS)29减阻效果良好,磺化度达到一定值的SPS均具有强的抗盐析能力,在饱和NaCl溶液中不沉淀析出;磺化苯乙烯2马来酸酐共聚物294油田化学2004年(SSMA)30,31是一种性能优良的分散剂,可用于MTC水泥浆。中原油田和中石油北京石油勘探开发科学研究院油田化学所共同研制的DC208,分散能力强,耐盐可达到饱和。吴安明32研制了一种低分子量的磺化聚苯乙烯,用1,22二氯乙烷作溶剂,过氧化二苯甲酰作引发剂,叔丁硫醇作分子量调节剂,将苯乙烯聚合成平均分子量为19009500的低分子量聚苯乙烯的1,22二氯乙烷溶液,再用氯磺酸进行磺化,聚/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html合磺化过程连续进行,溶剂易回收利用,产物磺化度高,高温性能良好,生产成本低。2.6多羟基羧酸(盐)用质量比121.4的淀粉、H2SO4、HNO3对酒糟进行水解、氧化、提纯等化学改性,得到具有良好缓凝效果的产品PN1,对于G级油井水泥,在85、加量0.13%时凝结时间大于8h,稠化时间可达288min,加量范围为0.08%0.17%,而且PN1水泥浆的流变性比净浆好,趋近于牛顿流体。王方清38采用多羧基有机磷酸和无机盐复配制得的油井水泥缓凝剂SN22,。TD21A,具有水泥浆、稠化时间易调、现场使用方便、固井费用低等优点。李长安等39合成了一种有机磷酸油井水泥缓凝剂CT1123,在50170温度范围内具有优良的缓凝效果,稠化时间可调,稠化曲线理想,与常用其他油井水泥外加剂具有良好的相容性,能满足不同井温固井施工要求。谢应权等40通过将木质素磺酸盐再次深度磺化改性合成的缓凝剂PQ,能有效控制水泥浆凝固时间,无早凝、过缓凝现象,能经受200的高温,可满足深井长井段条件下的固井作业要求。其盐。,特别。例如,分散缓凝剂SS20133满足了饱和盐水水泥浆固井需要,解决了中原油田岩盐层固井问题;SN21分散剂34与AM/AA二元共聚物为主的降滤失剂相容性好,已成功地应用于多口井的固井施工。同类产品还有CA21535等。3缓凝剂固井质量的好坏除与水泥浆的失水、流态有关外,还与水泥浆的凝结时间有关。为了满足固井施工的时限要求,往往要在水泥浆中添加延长稠化时间的外加剂缓凝剂,以增加水泥浆的稠化时间、降低粘度、延长可泵送时间、改善流变性能等,已成为深井和超深井固井水泥浆必不可少的成分。目前已有大量市售水泥缓凝剂产品,主要类型包括木质素磺酸盐及其衍生物、纤维素衍生物、单宁衍生物、褐煤制剂、糖类化合物,硼酸及其盐类、有机磷化合物、有机酸、合成有机聚合物等等,最常用的是木质素磺酸盐类产品。到上世纪90年代,高温缓凝剂已成研究重点,由于原料差异易导致天然聚合物及其改性产品性能/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html不稳定,重点开发的是合成聚合物类产品。对于天然聚合物及其改性产品,近年来也进行了一些研究。将淀粉深度氧化得到的油井水泥缓凝剂CH20L36,可以有效控制水泥浆的凝固时间,能满足80180条件下固井作业的需要;水泥浆稠化试验结果表明,CH20L稳定性好,无早凝和过度缓凝现象发生,加量与稠化时间呈线性关系。陈大钧等37对南充地区曲酒厂酿酒废料进行了化学分析,发现酒糟本身具有一定的缓凝效果,在70时4防窜外加剂调整井固井作业中的流体窜流问题一直是国内外尚未解决的一个技术难题。油田主力油层溶解气油比有时很高,固井水泥浆胶凝强度不能阻挡溶解气侵入水泥环,而造成固井质量问题,因此常采用防窜外加剂来提高固井质量,并针对现场实际提出了“低滤失、高压聚阻力、短过滤、高早强、微膨胀”的防窜思路。我国在防气窜外加剂和水泥浆体系方面作了一些工作,今后有必要通过气窜发生与预防机理的研究加大产品开发力度。这方面的研究有:和传键等41针对大庆龙虎泡油田溶解气油比高(37.586.6m3/t)等实际问题,采用DSK锁水抗窜剂,使水泥浆具有速凝、早强的特性,现场应用于22口井的固井,质量良好,满足了油田开发对固井的要求。杜伟程等42研制了新型固井防窜外加剂J22B,现场应用表明这是一种性能优良的低温浅层调整井固井防窜外加剂产品,已固井200余口,优质率达90%。程艳等43研制了一种抗窜水泥外加剂,即将氧化钙0.51.0份(质量份,下同)、氧化铁2535份干混于水泥中,液体氯化钙3.54.5份、密胺树脂0.30.5份、磷酸三丁第21卷第3期杨小华,王中华:国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展295酯0.050.2份混于固井水中,配制成的水泥浆具有速凝早强、防水抗渗、体积膨胀、胶凝强度发展迅速、抗窜能力强及密度高的特点,解决和改善了高压固井后水窜问题,固井优质率达90%以上。合早强促凝剂CN22,并完善了与之配套的水泥浆体系,以满足各类低温条件下的固井施工要求,为低温浅层油气井固井质量的提高提供了保证。/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html参考文献:1胡俊明,沈林土,徐僖,等.接枝改性纤维素及其对水泥浆降失水性能的研究J.油田化学,1989,6(2):100104.2胡俊明,徐僖,沈林土,等.一种水泥浆降滤失剂的制造方法P.CN1045587,1990.3王中华.油田化学品M.:236237.赵凤华.MTV的研,28):243244.,.SD10J.油田化(2):117120.王铁军,罗云,鲍春雷.水泥中温降粘降滤失剂DWG2的研究J.油田化学,2000,17(3):197200.7马喜平,王家宇1SPAM水泥降失水剂的室内研究J.钻采工艺,1999,22(3):7880.8马喜平.MA油井水泥降滤失剂的合成研究J.钻采工艺,1996,19(2):7679.9张运峰.R100油井水泥降滤失剂的研制及评价J.钻采工艺,1995,18(3):7173.10顾军,周芝琴.QR2300A油井水泥降滤失剂试验及其应用J.钻采工艺,1995,18(3):6970.11赵林,沈凡丁,刘天生.油井水泥降滤失剂JZ22J.油田化学,1997,14(4):307309,303.12刘李军,张玉红.XSM抗盐抗钙水泥浆体系研究J.钻井液与完井液,1999,16(5):2527.13杨杰,朱金南,覃永,等.矿渣浆降失水剂GJ21的应用J.钻井液与完井液,2002,9(4):1314.14徐德安,吴叶成,周兴友,等.F17C油井水泥膨胀降滤失双效剂的应用研究J.钻采工艺,2001,24(5):8184.15张旭,王小梅,邓艳华,等.ZJ22油井水泥降滤失剂研究与应用J.油田化学,2003,20(4):299301,298.16冯茜,彭志刚,陈大钧,等.油井水泥降失水剂FQ的室内合成与性能评价J.钻井液与完井液,2004,21(3):2527.17杨远光,谢应权,曾志军.油井水泥复合塑性降滤失剂PT22的室内研究J.天然气工业,2003,23(5):73/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html75.18黄柏宗,吴达华.油井水泥及其外加剂的进展J.钻井液与完井液,1994,11(3):110.19黄柏宗,徐同台.国内外油井水泥和外加剂现状及发展趋势J.钻井液与完井液,1995,12(6):5372.20顾军.油井水泥分散缓凝剂TD21AJ.油田化学,1995,12(2):167170.21吴安明,闫醒.FDN与CLS在G级水泥上的竞争吸附J.油田化学,1989,6(4):348350,356.22卢璋,黄跃.一种改性萘磺酸甲醛缩合物油井水泥减阻剂P.C民1052886,1989.23王中华.磺化丙酮2甲醛缩聚物的制造方法P.CN1066448,1991.24王中华,范青玉,陈良德.磺化丙酮2甲醛缩聚物的合成及用于固井水泥分散剂的研究J.油田化学,1990,7(2):129133.25王中华.磺化丙酮2甲醛缩聚物的合成J.精细石油化工,1991(5):1719.26阎醒,申美娜,杜先献.一种油井水泥减阻剂的制备方法P.CN1050211,1990.27陶世平,勤静.USZ在吐哈油田固井水泥浆中的应用J.钻采5膨胀剂油井水泥固有的收缩性是诱发油气井气窜和造成水泥环胶结质量差的主要原因,我国在“七五”期间曾研制出若干种适用于油井水泥的膨胀剂,如SEP21、KQ、KQ2B、DG229、QJ2625、ZQ23以及早强膨胀剂T89、T90、S604等。多,3%8%时,体积膨胀,并且塑性强度的发展高于净浆。膨胀量随养护温度的升高和养护龄期的延长而增大,在受限状态下能显著改善水泥石的抗压强度和胶结强度。DB膨胀剂与降滤失剂及分散剂的配伍性好,对水泥浆的其他工程性能无明显影响。6早强剂在油气井固井作业中常要使用早强剂,而最常用的水泥浆促凝剂主要是氯化钙,它的促凝效果好,价格低,使用/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html方便,但高温下后期强度衰减快,对管材有腐蚀性,加量超过3%时易出现闪凝并会堵塞储层油气通道。在早强促凝剂方面进行了如下一些研究。韩卫华等45开发出以硅藻土2微硅为复合减轻剂,SY为高温稳定早强剂的LDHS水泥浆体系,该体系具有密度低、强度高、流变性好、与外加剂配伍性好、地面与井下密度一致、施工简便等优点。在塔河油田S70井进行现场应用,固井质量达到了优良标准,在塔河油田实现了低密度水泥浆固井质量的突破。顾军46将油井水泥早强剂ST600S应用于巴喀油田12井次防气窜固井,应用效果显著,防气窜作用明显,与其他外加剂配伍性好。廖久明等47由WG(含活性硅的物质)、TEA(由二乙醇胺、甲醛等制得的低分子有机化合物)、SJX(丙烯酸/丙烯酰胺/乙酸乙烯酯共聚物)等复配成的新型早强促凝剂DZEOS,在大港油田应用于4口井的固井,促凝效果良好。李泽林等48针对低温条件下水泥浆侯凝时间长,极易造成油、气、水侵,导致固井后水泥环不致密、固井质量差这一现象,研制了一种新型低温复296油田化学2004年工艺,1998,21(3):8182.28黄柏宗,王伟,吴达华,等.水泥浆流变性及紊流剂的研究J.钻井液与完井液,1993,10(4):16.29吴安明.聚合度及磺化度对油井水泥外加剂SPS性能的影响J.油田化学,1994,11(3):238240.30侯吉瑞,郭恒,安策,等.MTC设计用分散剂的研制及其对浆体流变性的影响J.石油钻采工艺,1996,18(2):2225.31侯吉瑞,郭恒,安策,等.MTC固井水泥浆分散剂SSMA共聚物的合成及性能J.油田化学,1996,13(2):111115.32吴安明,阎醒.新型油井水泥减阻剂的制备方法P.CN1054074,1990.33云大铭.中原油田岩盐层固井技术J.石油钻/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html探技术,1994,22(2):3639.34姚晓,佟曼丽,易明新,等.XS型油井水泥降滤失剂的研究J.石油钻采工艺,1992,14(6):3944.35杨振杰,王中华,易明新.A.:1997:275279.36沈伟,李邦和.CH20L的实验研究J.石油钻探技术,2000,28(1):3739.37陈大钧,杨娜,韩利娟.酿酒废料的应用研究油井水泥缓凝剂38王方清.SN22油井水泥缓凝剂的试验及应用J.钻采工艺,1995,18(4):8690.39李长安,姚定文.油田水泥缓凝剂CT1123的研究与应用J.油田化学,1998,15(3):220223,219.40谢应权,彭志刚.超高温油井水泥缓凝剂PQ的室内研究J.钻井液与完井液,2003,20(6):3637.41和传键,刘富.DSK锁水抗窜剂解决了大庆龙虎泡油田固井质量问题J.钻井液与完井液,1999,16(4):4546.42杜伟程,韩相义.新型固井防窜外加剂J22B的研究与应用J.钻井液与完井液,1999,16(4):2426.43程艳,马淑梅.P.CN1356284A,2002.44姚晓,DBJ.油田化(2,.高强度低密度水泥浆体系在.钻采工艺,2001,24(5):9193.油井水泥早强剂在巴喀油田的应用J.钻采工艺,1996,19(2):8991.47廖久明,赵立营,胡世军,等.新型油井水泥早强促凝剂DZEOSJ.油田化学,1998,15(1):2227.48李泽林,王秀玲.低温促凝剂CN22的研究与应用J.断块油气田,2003,16(2):8183.的室内研究J.精细石油化工,2001,5:1518.AdvancesinPreparationandUsesofOilwellCementAdditivesinChinainRecent15YearsYANGXiao2Hua,WANGZhong/doc/e3ca3f3baaea998fcc220e2a.html2Hua(TheDrillingTechnologyResearchInstituteofZhongyuanPetroleumExplorationBureau,Puyang,Henan457001,PRofChina)Abstract:TheadvancesinpreparationandusesofoilwellcementadditivesinChinainrecent15yearsarereviewed.Thenewlydevelopedadditivesareconciselyintroducedin6classeswithsomehavingbeentestedunderfieldconditionsandsomeputintofielduses:17filtratelossreducers;18dispersants;6retarders;3antichannellingadditives;1inflateadditive;4earlystrengtheningadditives.Keywords:oilwellcementadditive;filtratelossreducers;dispersants;retarders;reaserchanddevelopment;review(上接第286页。continuedfromp.286)AnImprovementinComplexometricTitrationforEvaluatingtheEfficiencyofScaleInhibitorsFENGGai2Ning1,CHENYu2E1,ZHULi2Hua1,LIYou2Qing1,2,