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HMS-1高温抗盐油井水泥降失水剂

2015/4/30 18:32:12 人评论 次浏览 分类:化工

一、项目简介

油气井固井作业中,强碱性水泥浆滤液大量渗入地层不仅会影响固井质量,也会造成产层污染。在油井水泥中添加降失水剂是目前最经济有效的一种解决方法。其主要作用在于:减少水泥浆的滤失量,提高顶替效率,减少滤液对地层的伤害;防止水泥浆脱水,提高水泥石强度并可防止环空桥堵,层间窜流。在油井水泥中添加降失水剂是目前最经济有效的一种解决方法。随着钻井技术的进步,给固井作业提出了更高要求。一般来说,降失水剂的作用机理有以下几种观点:(1)提高水泥浆粘度,使之不宜脱水;(2)提高水泥浆静切力,一旦静止即发生胶凝,既不产生静压,又不传递外压;(3)粒度大小分布不同的颗粒材料,堵塞地层空隙或微孔;(4)使水溶性聚合物吸附于水泥颗粒表面,形成吸附水化层,造成水泥颗粒桥接进而生成网状结构,束缚更多的自由水,堵塞水泥内部空隙,降低水泥滤饼的渗透性。(5)通过物理或化学交联使聚合物与无机物在一定压力下成膜,阻止水泥浆滤液的滤失。

根据这几种原理,可作油井水泥降失水剂的只有三种:

① 固体颗粒材料,对于这种材料,最初用作降失水剂的是膨润土,它是以极小的颗粒进入滤饼并镶嵌在水泥颗粒之间,而使滤饼结构致密,渗透率降低,属于这类材料还有沥青、石灰石粉、热塑性树脂等。均可用作降失水剂,此类产品的主要特点是:降失水效果显著、具有很好的抗温性,如磺化的酚醛树脂,缺点是配伍性差,尤其是对缓凝剂的选择性很强,另外对水泥浆的稠度影响较大,产品性能对原料品种和质量的依赖非常大。

② 水溶性高分子聚合物,对于这种材料目前发展最快,主要原因是,合成聚合物具有高效性,用较小的剂量即可起到相同的天然化合物所起不到的作用。其次,合成聚合物具有既可以提供多种品种和规模,也可以提供具有多种性能和功能的产品。此外,合成聚合物在质量和价格方面的变通性比天然的大,生产的稳定性也较强,然而缺点是产品多为液体,粉末固体生产成本相对较高。

③ 成膜型水溶性高分子-无机盐交联体系,此类产品具有优良的降失水效果,对水泥浆稠化时间几乎没有影响,配伍性很强,特别适用于中、低温淡水水泥浆,生产成本较低。

HMS-1为水溶性聚合物型降失水剂,通过在共聚物中引入具有抗盐、水化能力强、抗温的功能基团,并通过先进的生产工艺得到不同分子量分布的共聚物,从而使产品具有耐温、抗盐、对水泥浆稠化时间影响小、对水泥浆具有分散作用的特点。


二、市场前景

我国于八十年代初期开始对降失水剂进行研究和应用,发展速度很快,1986年仅使用59吨,1992年增至857吨,并且需求量逐年增加,使用降失水剂所带来的保证固井施工安全、保护油气层已经得到各油田的共识,总公司对降失水剂的使用也越加严格,2003年颁布的新的石油天然气行业标准SY/T 6544-2003对不同固井施工作业中水泥浆失水性能进行了详细的规定,因此生产、开发油井水泥降失水剂具有广阔的应用市场。


三、规模与投资

广泛适用于陆地、海洋深井、超深井固井作业,可适用于G级、H级油井水泥,一般加量为5%~9%(BWOC),可使API失水小于50mL/30min。市场价格约为1.6~1.7万/吨,主要原材料价格为3000~5000元/吨产品。


四、生产设备

投资初期需要一台可控温反应釜,如有一定经济基础可进一步购置产品检测实验设备,约6~7万元。


五、效益分析

该产品市场价格约为1.6~1.7万/吨,主要原材料价格为3000~5000元/吨产品,人工、电费约200元/吨产品。


六、合作方式

可以以下两种方式进行:①一次性买断;②先支付入门费然后以卖出产品数量提成。


七、其他

该产品主要性能特点:

1) 产品外观为浅黄色液体,无毒、无嗅,不污染环境。

2) 适用于符合API标准的H级、G级油井水泥。

3) 加量为5%~9%可使API失水小于50mL/30min,由于引入了新的功能基团,因此改变了以往市售聚合物降失水剂类产品过缓凝现象,因而可根据具体施工要求对产品加量进行增减,对水泥浆性能无不利影响。

4) 由于产品具有不同分子量分布的特点,因而其自身具有分散性,常规施工可不加或少加分散剂。

5) 与缓凝剂配合使用,可用于井底循环度为≥120℃的油气井。

6) 具有良好的抗盐性,可抗饱和食盐水。


项目负责人:张旭

联系电话:  13902066004




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