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高强低密度水泥浆体系及性能研究


第3 6卷 第 2期  钻  采  工  艺  ?93 ?   V0 1 . 3 6   No . 2   DR I L L I NG & P R 0 DU C T I O N   T E C HN 0 L 0 C Y   高 强低 密 度水 泥 浆 体 系及 性 能 研 究  冯  茜   ,李明忠。 , 王成 文。   ( 1西南石 油 大学 2胜利 油 田分

公 司采 油 工艺研 究 院  3中国石 油大 学石 油工程 学 院 )   冯  茜等.高强低 密度 水泥浆体系及性能研究 . 钻采工艺 , 2 0 1 3 , 3 6 ( 2 ) : 9 3— 9 6   摘 要 :针 对 目前 低 密度 水 泥 浆 抗 压 强 度偏 低 , 无 法 满足 封 固 生 产 套 管 的 不 足 , 在 分 析 低 密度 水 泥 浆 配 制 关  键技 术的基础上 , 通 过优 选合适的 中空微珠减轻 剂、 研制 高性 能促凝剂 和选择 合理 的 D i n g e r —F u n k方程 紧密堆积  计 算模 型 , 开发 出密度 1 . 3 0~1 . 5 0   g / c m  高强低 密度 水泥浆 H P L C体 系。测试结 果表 明, H P L C体 系无游 离液、 浆  体稳 定、 流 变性 好 、 A P I 失 水 量 ≤3 7   m L / 3 0   a r i n 、 稠 化 时 间 满足 施 工 要 求 、 低 温 早 强 和 水 泥 石 抗 压 强 度 高 等 优 异 性  能, 完全能够 满足封 固生产套管的抗压 强度要 求, 有助 于通过低压 固井来实现保 护油层 目的。   关 键 词 :低 密 度 ;固 井 ; 抗 压 强 度 ;紧密 堆 积 ; 促 凝 剂  ●   D0I . 1 0 . 3 9 6 9 / J . I S S N. 1 0 0 6—7 68 X. 2 01 3. O 2. 2 7   2 0世 纪 8 0年代 以来 , 为解 决 低 压 、 易 漏 等地 层  一 固井 漏失 问题 , 低 密 度 水 泥 浆 体 系 的研 究 与开 发 尤  为活 跃 。然 而 , 低 密 度 水 泥 浆 由于 大量 外掺 料 的掺  入, 致使 水 泥浆 密度 的降 低和 水泥 浆性 能发 生 矛盾 ,   、 高 强低 密 度水 泥 浆研 究原 理  1 . 减 轻剂 材 料的 性能分 析 及优选  减 轻剂 材料 是配 制低 密度水 泥 浆 的基 础 。减 轻  剂材 料 的真 实密 度 、 粒径 、 微 观结 构 和承 压能 力等参  数会 影 响低密 度 水 泥浆 的各项 性 能 ( 降失 水 性 能 除  外) , 因此 , 减 轻剂 材 料 的选 择 非 常关 键 。 目前 常用  的减 轻剂 材料 有 漂珠 、 中空 微球 和 中空 玻 璃 微球 三  突出表现在 : ① 水泥浆体 系稳定性 差 , 体 系分层离  析; ②水 泥浆 失水 量 难 以控 制 ; ③水泥浆流变性差 ,   泵送 困难 ; ④水泥石强度发展慢 , 强度低 , 并且 随着  密度 的降低 这种 矛 盾越 来 越 突 出 , 低 密 度水 泥 浆 也  只能 作 为填充 段 封 固。 随着 固井 水 泥 、 各 种 减 轻 剂  和外 加剂 的不 断 发展 , 紧 密 堆 积 理论 和粒 径 最 优 化  技 术 广泛 应用 于低 密度 水 泥浆 设 计 , 水 泥浆 密 度 可

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