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中低温环氧树脂修井液

凌勇 马如然 吕泽 刘时 刘文明 于敬宇 郭锦棠

凌勇,马如然,吕泽,等. 中低温环氧树脂修井液[J]. 钻井液与完井液,2022,39(5):622-628 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.014
引用本文: 凌勇,马如然,吕泽,等. 中低温环氧树脂修井液[J]. 钻井液与完井液,2022,39(5):622-628 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.014
LING Yong, MA Ruran, LYU Ze, et al.A medium-low temperature epoxy based workover fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(5):622-628 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.014
Citation: LING Yong, MA Ruran, LYU Ze, et al.A medium-low temperature epoxy based workover fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(5):622-628 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.014

中低温环氧树脂修井液

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.014
基金项目: 渤海钻探工程有限公司重大研发项目“环氧树脂修井液及核心外加剂开发研究”(2020ZD07F-01)
详细信息
    作者简介:

    凌勇,工程师,1988 年生,毕业于中国石油大学(北京)应用化学专业,现在从事固井外加剂及水泥浆体系研究工作。电话 (022)25961706;E-mail:ling_yong@cnpc.com.cn

    通讯作者:

    郭锦棠,教授,E-mail: jtguo@tju.edu.cn

  • 中图分类号: TE358

A Medium-Low Temperature Epoxy Based Workover Fluid

  • 摘要: 石油天然气的消耗量急剧增加,同时伴随着常规油气井开发的减少,非常规油气井,如深井、海洋井、页岩气井等的开发迫在眉睫。这些复杂地质环境都有极大可能破坏水泥环的密封完整性,形成环空窜流,对生产造成阻碍和危险,产生极大的经济损失。环氧树脂体系可以作为一种修井液来代替水泥浆进行修井工作,解决水泥浆无法渗透入微小孔隙的缺陷。目前环氧树脂修井液体系配方繁多,普适性差,为同时满足不同温度地层的修井需求,便于现场施工的运输、存储和调配,提高修井经济性和推动工业化进程,设计了以液态芳香胺(LAA)为主要固化剂的体系。进行了组分优选和性能评价,对稠化性能、动力学和固化物的抗压强度和微观形貌进行了表征。结果表明,LAA体系初始稠度小于30 Bc,稠化时间在2~5 h之间可调,抗压强度在不同温度下都高于20 MPa,可以满足30~90 ℃普适性的修井需要。

     

  • 图  1  浆液稠度随稀释剂加量的变化曲线

    图  2  固化物抗压强度随固化剂加量的变化曲线

    图  3  促进剂加量/温度的稠化时间等高线图

    图  4  不同固化剂体系的DSC曲线

    图  5  LAA体系1#峰对应的动力学参数及拟合曲线

    图  6  MDA体系和LAA体系的反应  程度随时间的变化(303K)

    图  7  不同固化剂30 ℃下的稠化曲线

    图  8  固化物SEM图

    图  9  固化物EDS图

    表  1  不同温度和促进剂加量下工作液稠化曲线参数

    实验号 T/℃ 促进剂/% t稠化/min 初始稠度/Bc
    3T8 30 8 87 28
    3T6 30 6 90 26
    3T5 30 5 148 16
    3T4 30 4 199 19
    3T3 30 3 302 15
    4T6 40 6 87 25
    4T5 40 5 106 27
    6T3 60 3 119 20
    6T2 60 2 203 16
    6T1 60 1 366 22
    9T1 90 1 82 16
    9T0.5 90 0.5 110 15
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    表  2  不同温度和促进剂加量下水泥石的抗压强度

    T养护/℃ 促进剂/% p7 d/MPa
    30 8 >69.75
    30 6 >69.75
    30 5 >69.75
    30 4 >69.75
    30 3 >69.75
    40 6 >69.75
    40 5 >69.75
    60 3 >69.75
    60 2 >69.75
    60 1 >69.75
    70 1 61.78±6.95
    80 1 33.28±4.99
    90 1 21.93±3.44
    90 0.5 20.35±4.19
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    表  3  不同温度和复配固化剂加量的抗压强度

    T养护/℃ LAA/% SAA/% 促进剂/% p7 d/MPa
    60 23 0 1 >69.75
    70 21 2 1 >69.75
    80 19 4 1 >69.75
    90 17 6 1 63.73±3.62
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    表  4  MDA和LAA体系峰值温度和动力学参数

    峰值温度或
    动力学参数
    MDA体系 LAA体系
    1# 2#
    2 K-Tp/K 340.60 362.05 417.05
    5 K-Tp/K 355.10 378.05 437.05
    10 K-Tp/K 365.10 386.55 457.05
    15 K-Tp/K 371.60 394.55 465.05
    Ea/(kJ·mol-1) 62.68 68.58 55.28
    A 5.213×108 9.556×108 6.657×105
    n 0.9139 0.9163 0.8827
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-12
  • 修回日期:  2022-05-25
  • 刊出日期:  2023-01-10

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