固體激活劑GJ-1的研制及應用

馬 智

（1.新疆貝肯能源工程股份有限公司化工項目部，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致該區(qū)塊井底壓力紊亂，因此鉆進過程中常伴隨著易塌易漏等復雜現(xiàn)象發(fā)生，這對固井工藝的選擇將是一個很大的挑戰(zhàn)，近年來，由于MTC技術(shù)的逐漸成熟，以之獨有的特點針對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速度不同從而導致水化產(chǎn)物存在差異。本文的重點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)場施工的條件。

1 室內(nèi)實驗評價

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，稠化時間也可以很好的控制，各項基本性能均能達標。隨著溫度的上升，裂縫情況也相應有所增加，尤其是在中高溫表現(xiàn)的尤為嚴重。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

實驗發(fā)現(xiàn)，不同的弱堿鹽與交聯(lián)劑復配，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的減弱；從目前的實驗結(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，強度亦能得到充足的發(fā)展。

1.3 溫度對不同密度漿液抗壓強度的影響，如表1所示。

表1 溫度對不同密度漿液抗壓強度的影響

表2 現(xiàn)場應用統(tǒng)計表

上表為溫度對不同密度漿液的抗壓強度的影響，可以看出不同密度段的礦渣漿液其抗壓強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用條件。

1.4 GJJ-1對稠化時間的影響

經(jīng)實驗驗證，同一溫度下稠化時間隨激活劑量的增加呈線性減小趨勢，而在不同溫度情況下，體系稠化時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)微小變化就導致稠化時間急劇變化的突變情況。

2 現(xiàn)場應用統(tǒng)計

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

3 結(jié)論

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

3.2 實驗證明，GJJ-1激活能力更強，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)勢發(fā)揮；

3.3 原材料弱堿性鹽類及有機交聯(lián)劑均為粉狀，現(xiàn)場使用方便；現(xiàn)場應用效果良好。

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

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