自愈合油井水泥研究進展

王勝翔，張易航，林 楓，許明標,3，楊培龍，王 浪

(1.中海石油伊拉克有限公司，北京 100010；2.長江大學石油工程學院，武漢 430100；3.長江大學非常規油氣湖北省協同創新中心，武漢 430100；4.中國石油渤海鉆探工程有限公司第二固井分公司，天津 300280)

0 引 言

固井作為油氣井開發中極為重要的一環，是直接決定油氣井能否進行長效穩定開采的關鍵，但受限于水泥材料本體的固有脆性，不可避免的存在由于水泥石固化收縮和外部荷載作用所引起的微裂縫或微環隙[1-3]。同時，隨著時間的推移，固井水泥環還會受地層酸性氣、流體(高含鹽、CO2、H2S等)以及后期增產過程中憋壓、酸化、壓裂、射孔或地層壓差引起的地層蠕動所帶來的影響，這些因素皆會對固井水泥石的封固效果產生直接或間接的影響，導致層間封隔失效，發生環空竄流，不僅使后續的鉆采作業無法正常進行，更可能造成全井報廢的嚴重后果[4-5]。

針對這一問題，目前運用最多的是從水泥石本體性質脆的角度入手，即采用物理填料(纖維、晶須、橡膠顆粒等)或化學改性的方式實現對水泥石的韌性化改造，但這類方法通常只能保障水泥石的前期封固效果，在后期需要進行增產或地層環境改變后水泥石出現微裂隙、微環隙情況下則難以進行二次補救。為此，越來越多的研究人員將目光轉向了能進行二次封固的自愈合水泥。這一概念自1925年由Abrams[6]首次提出，但后續多在建筑領域得到發展，在石油領域的應用研究僅于近些年開始逐步展開，該水泥漿體系能有效綜合固井水泥環前期微環隙的預防以及后期縫隙填充封堵的雙向作用。……