固體激活劑GJ-1的研制及應(yīng)用

馬 智

（1.新疆貝肯能源工程股份有限公司化工項(xiàng)目部，新疆 克拉瑪依 834000）

隨著油氣田勘探開發(fā)的需要，特別是近幾年來，克拉瑪依油田對(duì)老區(qū)塊（八區(qū)）調(diào)整井的開發(fā)力度逐漸增大，大多數(shù)老區(qū)塊的調(diào)整井因注水的增多而導(dǎo)致該區(qū)塊井底壓力紊亂，因此鉆進(jìn)過程中常伴隨著易塌易漏等復(fù)雜現(xiàn)象發(fā)生，這對(duì)固井工藝的選擇將是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，近年來，由于MTC技術(shù)的逐漸成熟，以之獨(dú)有的特點(diǎn)針對(duì)此易塌易漏井的固井質(zhì)量有了明顯的提高，但礦渣MTC固化體在高溫（≥ 85℃）下易開裂的問題一直限制著MTC技術(shù)更深入的推廣應(yīng)用。

研究表明，MTC固化體高溫下開裂的根本原因在于高溫下礦渣固化液的水化反應(yīng)速度不同從而導(dǎo)致水化產(chǎn)物存在差異。本文的重點(diǎn)在于以控制礦渣激活劑的pH值為主要手段，研制出一種能夠控制礦渣水化反應(yīng)速度，并且形成的產(chǎn)物以無定形體為主的弱堿性激活劑GJ-1，此激活劑主要成分為弱堿性鹽類和有機(jī)交聯(lián)劑及激活助劑等，其既能很好地解決礦渣MTC固化體高溫開裂問題，又能很好的控制固化液的相關(guān)性能從而滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的條件。

1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

1.1 液狀激活劑性能研究

MTC中溫激活劑在中低溫條件下能很好的使用，擁有良好的流變性，稠化時(shí)間也可以很好的控制，各項(xiàng)基本性能均能達(dá)標(biāo)。隨著溫度的上升，裂縫情況也相應(yīng)有所增加，尤其是在中高溫表現(xiàn)的尤為嚴(yán)重。因此該激活劑體系只適合于中低溫環(huán)境使用。

1.2 合成產(chǎn)品小樣85 ℃性能研究

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的弱堿鹽與交聯(lián)劑復(fù)配，隨著pH值的增加，裂縫也越加明顯；然而pH值過低致使體系激活礦渣能力也相應(yīng)的減弱；從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，pH值在10-11為適中。在低pH值下的體系裂縫問題基本能得到解決，強(qiáng)度亦能得到充足的發(fā)展。

1.3 溫度對(duì)不同密度漿液抗壓強(qiáng)度的影響，如表1所示。

表1 溫度對(duì)不同密度漿液抗壓強(qiáng)度的影響

表2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表

上表為溫度對(duì)不同密度漿液的抗壓強(qiáng)度的影響，可以看出不同密度段的礦渣漿液其抗壓強(qiáng)度都是隨著溫度的升高而增大。并且隨著溫度的升高，礦渣固化體并未有明顯的裂紋產(chǎn)生，完全滿足此激活劑在中高溫條件下應(yīng)用條件。

1.4 GJJ-1對(duì)稠化時(shí)間的影響

經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同一溫度下稠化時(shí)間隨激活劑量的增加呈線性減小趨勢(shì)，而在不同溫度情況下，體系稠化時(shí)間都隨激活劑加量的變化而近似呈線性變化，不存在由于促凝劑加量出現(xiàn)微小變化就導(dǎo)致稠化時(shí)間急劇變化的突變情況。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)使用表明，GJJ-1不僅能在中高溫條件下滿足設(shè)計(jì)要求，在低溫條件下亦能滿足設(shè)計(jì)要求，并且現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好。如表2所示。

3 結(jié)論

3.1 MTC固井液用激活劑GJJ-1是一種弱堿性復(fù)配體，能很好的解決礦渣MTC固化體高溫開裂的問題 ；

3.2 實(shí)驗(yàn)證明，GJJ-1激活能力更強(qiáng)，加量很少便可取得較好的效果，又不影響礦渣MTC技術(shù)工程的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮；

3.3 原材料弱堿性鹽類及有機(jī)交聯(lián)劑均為粉狀，現(xiàn)場(chǎng)使用方便；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好。

[1]楊振杰，等.礦渣MTC固化體的脆裂問題及改進(jìn)途徑[J].石油鉆采工藝，2001.3.

[2]吳達(dá)華，吳永革，林蓉.高爐水淬礦渣結(jié)構(gòu)特性及水化機(jī)理[J].石油鉆探技術(shù)， 1997， 25 （1）： 31～33.