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随着世界石油工业的迅速发展,油田开发逐渐进入中后期,井下地质条件更加复杂多样,影响固井质量的问题越来越多,对水泥浆体系性能提出了更高的要求。本文针对目前低渗透水泥浆体系研究的不足,通过理论分析和实验研究相结合的方法,优选低渗透水泥浆体系的外加剂,研究出一种性能优良的低渗透水泥浆体系。
经过国内外文献资料的调研,通过水泥浆滤饼膜结构及低失水量的优化,优选出成膜降失水剂、微硅、胶乳以及钻井液用的成膜剂作为低渗透水泥浆体系的外加剂,并通过正交实验,确定了各种外加剂的加量范围。研究结果表明,在成膜降失水剂和其他外加剂的共同作用下,水泥浆体系具有很低的失水量(26mL/30min),高抗压强度(大于17MPa),低的初始稠度(小于10Bc)。
在水泥浆体系低失水高强度的基础上,进一步对消泡剂和分散剂进行了优选,确定缓凝剂的加量使得稠化时间在较大范围内可调,确定了低渗透水泥浆体系。该体系流变性能好、稠化过渡时间短、稠化时间可调、初始稠度低、失水量低、体系稳定性好、初终凝过渡时间短、防气窜能力好、水泥石具有较大的抗压和抗折强度、气测渗透率明显小于原浆体系的渗透率;水泥环24h的胶结强度明显大于原浆体系的胶结强度,高温条件下性能稳定。该水泥浆体系的研究为低渗透油气藏的开发奠定了基础。