新型固井悬浮剂的开发.pdf

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1、第31卷第1期钴井液与完井液Vo1．31No．12014年1月DRILLINGFLUID＆COMPLET10NFLUIDJail．2014doi：10．3969／j．issn．1001·5620．2014．01．017新型固井悬浮剂的开发卢海川，邢秀萍，谢承斌，李立荣，朱海金，邹建龙(天津中油渤星工程科技有限公司，天津)卢海川等．新型固井悬浮剂的开发[J]．钻井液与完井液，2014，31(1)：6063．摘要针对目前固井所用悬浮剂耐温能力差、综合性能欠佳等问题，根据悬浮剂作用机理，筛选出悬浮能力强的2种材料A1、A2，通过合理复配制得了耐温能力强、综合性能良好的新型固井悬

2、浮剂。通过实验，确定了此悬浮剂A1、A2最佳配比为5：3，代号定为T-1。实验表明，悬浮剂T_1可抑制水泥浆的高温变稀作用，且其低温不过分增稠、高温不过分稀释，在145℃时仍具有较好的悬浮能力。加入悬浮剂T_1的水泥浆稳定性得到明显改善，在一定范围内可将稳定性差的低密度和常规密度水泥浆的密度差和游离液量控制为0；且悬浮剂T-1副作用小，对水泥浆的稠化、抗压强度、失水量等性能影响较小，综合性能良好。关键词固井；悬浮剂；高温；稳定性；水泥浆性能中图分类号：TE256．6文献标识码：A文章编号：1001．5620(2014)01．0060—04固井悬浮剂是用在水泥浆中阻止颗粒沉

3、降、增加进一步提高水泥浆耐温能力，筛选了一种高温下可与体系稳定性的一种油井水泥外加剂。在固井作业中，第1种材料形成协同网架结构[6]、从而进一步保障悬水泥浆的稳定性直接影响固井施工的安全和固井质浮作用的原材料；③综合考虑了水泥浆受到剪切力搅量【ll。固井悬浮剂是固井外加剂中发展较晚、种类较拌时不会沉降，而静止状态下沉降加剧的特点，筛选少的一种材料。随着人们对固井质量要求的提高，悬具有一定触变I生的物质从而提高悬浮能力。通过几种浮剂的开发也逐渐受到重视。目前，固井悬浮剂可应原材料复配使用，经过水泥浆性能评价，获得了具有用的产品数量很少，且耐温能力有限、综合性能欠佳，一定耐温

4、能力的悬浮剂产品。经常会出现低温增稠严重、高温过分稀释的问题[2-4]，限制了悬浮剂的加量和可适应温度范围，起不到良好2悬浮剂的复配的悬浮能力。有的悬浮剂还会对水泥浆的稠化、抗压通过大量筛选评价，筛选出了2种悬浮能力较强度、失水量等性能产生不良影响L5】，从而影响固井好的物质A1、A2，并对其进行了复配。这2种物质质量。因此，研究耐温能力强、综合性能良好的悬浮结合在一起既可起到增稠触变的作用，又可在高温下剂具有重要的意义。形成一定的网架结构，具有良好的悬浮能力。实验对A1、A2的配比进行了研究，通过水泥浆的稳定性实1研究思路验及相关实验现象确定了最佳配比。实验结果见表1。

5、根据固井悬浮剂应满足的性能要求，结合化工材实验所用水泥浆配方如下。料在水相中的悬浮机理，选择相关的原材料进行悬浮胜潍G级水泥+35％硅粉+5％降失水剂F+2．5％性能评价，通过筛选或复配获得综合性能好的悬浮剂缓凝剂Rl+1％悬浮剂T-1+55％水，密度为1．85g／cm产品。主要从3个方面进行研究：①研究筛选了增稠稳定性实验温度为90℃。由实验可知，随着A2效果明显且随着温度变化黏度可保持相对稳定的一些加量的增加，浆体稳定性有所改善，这是因为A2具原材料，避免因高温变稀造成水泥浆的沉降；②为了有明显的增稠作用，可以提高浆体的黏滞力，增大颗基金项目：国家科技重大专项“复杂地

6、质条件下深井钻井液与高温高压固井技术研究”(2011ZX05021．004)。第一作者简介：卢海川，助理工程师，2012年毕业于天津大学，现在主要从事固井材料和水泥浆体系的研究工作。地址：天津市塘沽区津塘公路40号；邮政编码30045l；电话(022)66310332；E-mail：Luhc@cnpc．corn．cn。第31卷第1期卢海川等：新型固井悬浮剂的开发61粒沉降的阻力，但当增加到一定程度后，其增稠作用现明显变稀的现象，流变性能较稳定。这说明悬浮剂明显，会导致下灰困难，且制得的浆体很稠，甚至失低温下不过分增稠，且具有一定高温稳定性。去流动性，不利于固井施工。因此综

7、合考虑，A1、A2表2不同悬浮剂加量的常规密度水泥浆流变数据配比为5：3时比较合适，此时浆体稳定性较好，且水泥浆流变性能良好。实验将此悬浮剂的代号定为T-1。表1组分配比不同的悬浮剂的稳定性实验结果3．1．2低密度水泥浆不同悬浮剂加量的水泥浆流变数据测试结果见表3。由表3可知，加入悬浮剂T-1的低密度水泥浆常3悬浮剂综合性能的评价温下流变数据与原浆相比变化不是很大，经高温搅拌将制得的固井悬浮剂T’l加入到水泥浆中，进行后，流变数据降低较少，低速下还出现变大的现象，水泥浆应用性能的综合评价，分别对水泥浆的流变性呈现一定的触变性。