新型自愈合水泥研制.pdfVIP

第 31卷 第6期 铭 井 液 与 完 井 液 、厂ol_31NO．6 2014年 l1月 DRILLING FLUID ＆CoMPLET10N FLUID Nov．2014 doi：10．3969~．issn．1001—5620．2014．06．015 新型 自愈合水泥研制 郭丽梅， 耿国伟， 霍丙夏 (天津科技大学材料科学与化学工程学院，天津) 郭丽梅等 ．新型 自愈合水泥研制 [J]．钻井液与完井液，2014，3l(6)：55—57． 摘要 为解决固井结束后出现微环隙或者微裂缝造成环空窜流的问题，研究出一种新型 自愈合水泥。该水泥浆以 阴离子型聚异戊二烯胶乳 (IR)作 自愈合组分，胶乳粒度较大，粒径主要分布在 1．44gm左右，但分布范围较窄。通 过室内实验，优选出了可在常温IR胶乳水泥浆中使用的稳定剂AES、FW-1，可在高温IR胶乳水泥浆中使用的稳定剂 FW-2，该水泥浆的常规浆体性能满足固井要求。初期性能评价结果表明，室温下IR胶片2h内的吸煤油量达 11．2gg／， 吸液化石油气的量为3,5g／g，可以满足膨胀密封微裂缝作用 ；而且溶胀后的胶乳是黏稠而稍具流动性的体系，在压力 作用下会有一定程度的运移，大量溶胀胶乳在微裂缝或微环隙某部位积聚而使其闭合，切断油气窜流通道，表明IR胶 乳水泥具有实现 自愈合的可行性。 关键词 固井 ；胶乳水泥 ；自愈合 ；防气窜 ；稳定剂 中图分类号：TE256．6 文献标识码：A 文章编号：1001．5620(2014)06—0055—03 水泥石和套管共同起到层间封隔的作用。由于水 实验室 自制)。 泥石固有的脆性，在射孔、增产和复杂井开采时水泥 增压稠化仪、常压稠化仪、高温高压失水仪，六 环易产生破裂，造成二次窜流，缩短油气井寿命 。】。 速旋转流变仪，电子拉力试验机，液压式万能试验机， 丁苯胶乳水泥浆在固井过程中的防气窜性能较好。但 激光粒度仪，电位分析仪。 是后续作业仍会对水泥环产生各种外力作用，使水泥 1．2 实验内容 环有可能再次出现微环隙或者微裂缝，引发环空窜流。 对所用 IR胶乳进行初步分析，并筛选合适的稳 由于丁苯胶乳吸油性能较差，遇到上述情况不能有效 定剂。按照GB19139--2003的要求配浆以及检测水 膨胀和及时愈合微裂缝。因此需要研制一种在固井施 泥浆浆体性能，评价水泥浆 自愈合性能。 工结束后 ，水泥石一旦出现微裂缝，可以使其 自行愈 合的添加剂。这种针对所谓的 “层问封隔薄弱环节” 2 结果与讨论 (即水泥在固化之后无法再进行修复)而开发的新型 添加剂能够在遇到油气时产生膨胀，从而使因井下条 2．1 IR胶乳性能检测 以及稳定剂筛选 件发生变化而可能出现在水泥环中的微裂隙和微环隙 测定了IR胶乳的粒度分布及 ‘电位，其结果见 闭合。研究一种 自愈合水泥 (SHC)，当水泥环和套 图 1和图2。 管或地层之间的界面处出现微裂缝或微环隙时，水泥 i㈠川 一 }骤n一 W丁 -一一 啊 中的自愈合成分便开始膨胀，使水泥环间隙封闭。 __ —■曩薯广_ 芎_寸， —_—_一 ■～■ — —寸 1■ —一 ■r T， — — — — 一一+’4H；———■—r+i’—卜—卜_—