程小偉,余 楊,張 曲,黃 坤,張 軍,謝 盛,張高寅, 張春梅,黃 盛,劉開強
(1.西南石油大學新能源與材料學院,成都 610500;2.西南石油大學,油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室,成都 610500; 3.中國石油西南油氣田分公司勘探事業部,成都 610000;4.西南石油大學石油與天然氣工程學院,成都 610500)
石油工業是經濟發展的動力,石油勘探和鉆探已成為世界各國關注的焦點[1]。固井作業在石油鉆探開發過程中連接鉆井、完井、開發三大重要生產環節,具有承前啟后的作用,固井質量不僅關系到鉆井的速度和成本,還直接影響著油氣井的產量和壽命。固井包括下套管和注水泥兩步。將套管插入地下的鉆孔中,然后將水泥漿注入套管與井壁之間的環形空間,將套管與井壁結合在一起[2]。但隨著油氣易采儲量的減少和鉆井技術的提高,石油勘探不斷向高溫井、深井和超深井方向發展,注水泥井段的上下溫差和壓差越來越大,固井施工的難度也隨之增大[3],因此,長封固段固井數量增多。長封固段固井主要采用一次性自封技術,由于頂部和底部之間的大溫差環境 (井底循環溫度約150 ℃,返回到特定位置的溫度約為90 ℃,并返回到表面溫度大約是30 ℃)[4],在此類固井施工過程中[5],保證水泥漿體抗壓強度的同時必須提高水泥漿體的性能,以保證施工安全和固井質量,這就對水泥漿體系的設計提出了新的要求。
目前,國內外學者對緩凝劑以及緩凝機理進行了大量研究,傳統的水泥緩凝劑包括木質素磺酸鹽類、羥基羧酸及其鹽、糖類化合物、多元醇及其衍生物、無機鹽類等[6]。……