油溶性水泥浆体系研究
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摘要
因油溶性水泥其内部含有油溶性物质,在地层油作用下会自发溶解,对油形成渗流孔道,而遇到地层水则不溶解,致使该水泥浆体系在固井、堵水、防砂和环保等方面具有很高的实用价值,对于保护油气层提高油田的开发效益具有重要意义。
本文在理论分析的基础上,根据有机固体聚合物的溶解特点,通过大量的实验从天然的油溶性有机物中优选出能大幅提高水泥石孔隙的增渗剂——油溶性树脂A。为了使水泥石孔隙之间相互连通以及进一步提高水泥石对油水的选择性渗透能力,优选出聚乙二醇作为连通剂和相渗剂。采用正交试验方法分析了油溶性水泥石的影响因素对水泥石油、水相渗透率、选择性渗透能力以及水泥石抗压强度的作用大小,并且运用公式评分法确定了用于固井作业的油溶性水泥石基础配方。
通过对油溶性水泥外加剂的实验研究优选出了适用于油溶性水泥的减阻剂SWJZ-1和降失水剂SWJ-2以及各自的掺量,确定了油溶性水泥的最终配方。
本文系统地研究了增渗剂、聚乙二醇的作用机理,并且依据等效渗流理论建立了油溶性水泥石的油相渗透率模型,利用该模型可以预测油溶性水泥石的渗透率和最终渗透率。
The oil soluble cement, containing oil soluble material, can resolvespontaneouslyundertheeffectofinitialoilinplace,whichcanformflowpathtotheoil,whileitcannot resolveencounteringtheformationwater.Therefore,the oil soluble cement not only has high practical value on well cementation,water shutoff, sand control and environmental protection, and so on, but isalso significant to the protection of the hydrocarbon reservoir and theenhancementofthedevelopingbenefits.
Based on the theory analysis, the permeability increasing agent-oil solubleresin A, which can broaden the pore obviously-was experimentally optimizedfrom many kinds of natural oil soluble organics, according to their resolvingcharacteristics. This kind of resin can broaden the pore obviously. In order tointerconnect the pores of the cement stones and enhance the selectivepermeability of the cement stone to the oil and water, the polyglycol wasoptimized as the connecting agent and phase permeability agent by means oftheoryanalysisandextensiveexperiments.Theorthogonalexperimentmethodwasadoptedtoanalyzetheeffectsofaffectingfactorsofoilsolublecementonthe oil and water permeability, selective permeability and the compressingstrength of the cement stone, and the formula point system was applied toestablish the basic oil soluble cement formulation to cementing operation in thisarticle.
The dispersing agent SWJZ-1 and filtrate reducer SWJ-2 suitable to the oilsoluble cement were optimized by the study on the additive agents to thecement,andthefinalformulationofoilsolublecementwasfixedatlast.The active mechanism of permeability increasing agent and polyglycol wasresearched systematically. The oil permeability model of the oil solublecement that can be used to forecast the permeabilityof the oil soluble cementand the ultimate permeabilitywas also established accordingto the equivalentfiltrationtheoryinthisarticle.
本文在理论分析的基础上,根据有机固体聚合物的溶解特点,通过大量的实验从天然的油溶性有机物中优选出能大幅提高水泥石孔隙的增渗剂——油溶性树脂A。为了使水泥石孔隙之间相互连通以及进一步提高水泥石对油水的选择性渗透能力,优选出聚乙二醇作为连通剂和相渗剂。采用正交试验方法分析了油溶性水泥石的影响因素对水泥石油、水相渗透率、选择性渗透能力以及水泥石抗压强度的作用大小,并且运用公式评分法确定了用于固井作业的油溶性水泥石基础配方。
通过对油溶性水泥外加剂的实验研究优选出了适用于油溶性水泥的减阻剂SWJZ-1和降失水剂SWJ-2以及各自的掺量,确定了油溶性水泥的最终配方。
本文系统地研究了增渗剂、聚乙二醇的作用机理,并且依据等效渗流理论建立了油溶性水泥石的油相渗透率模型,利用该模型可以预测油溶性水泥石的渗透率和最终渗透率。
The oil soluble cement, containing oil soluble material, can resolvespontaneouslyundertheeffectofinitialoilinplace,whichcanformflowpathtotheoil,whileitcannot resolveencounteringtheformationwater.Therefore,the oil soluble cement not only has high practical value on well cementation,water shutoff, sand control and environmental protection, and so on, but isalso significant to the protection of the hydrocarbon reservoir and theenhancementofthedevelopingbenefits.
Based on the theory analysis, the permeability increasing agent-oil solubleresin A, which can broaden the pore obviously-was experimentally optimizedfrom many kinds of natural oil soluble organics, according to their resolvingcharacteristics. This kind of resin can broaden the pore obviously. In order tointerconnect the pores of the cement stones and enhance the selectivepermeability of the cement stone to the oil and water, the polyglycol wasoptimized as the connecting agent and phase permeability agent by means oftheoryanalysisandextensiveexperiments.Theorthogonalexperimentmethodwasadoptedtoanalyzetheeffectsofaffectingfactorsofoilsolublecementonthe oil and water permeability, selective permeability and the compressingstrength of the cement stone, and the formula point system was applied toestablish the basic oil soluble cement formulation to cementing operation in thisarticle.
The dispersing agent SWJZ-1 and filtrate reducer SWJ-2 suitable to the oilsoluble cement were optimized by the study on the additive agents to thecement,andthefinalformulationofoilsolublecementwasfixedatlast.The active mechanism of permeability increasing agent and polyglycol wasresearched systematically. The oil permeability model of the oil solublecement that can be used to forecast the permeabilityof the oil soluble cementand the ultimate permeabilitywas also established accordingto the equivalentfiltrationtheoryinthisarticle.
引文
[1] 黄贵存. 可渗透性微细水泥体系研究[硕士学位论文],西南石油学院,四川南充:2003
[2] 何育荣. 可渗透水泥固井技术研究[博士学位论文],中国石油大学(华东),山东东营:2005
[3] 陈二丁. 可渗透性微细水泥体系防砂技术研究[博士学位论文],西南石油学院,四川南充:2002
[4] 丁达. 选择性渗透水泥石机理研究[硕士学位论文],华东理工大学,上海:2004
[5] 刘大红. 选择性渗透水泥研究[博士学位论文],西南石油学院,四川南充:2000
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