钻井液中生物增黏剂对固井水泥浆性能及结构的影响

摘要：

固井中由于环空绕流等原因会造成水泥浆和钻井液掺混,现场相容性评价实验发现钻井液中的生物增黏剂会引发混浆流动性急剧变差,致使施工作业泵压快速升高,严重时将有可能导致固井失败.为此,开展了生物增黏剂对水泥浆性能及结构的影响实验:①用红外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜对掺入生物增黏剂前后的水泥浆的结构、物相和微观形貌进行观察对比;②用原子吸收分光光度计分析水泥浆滤液的离子种类及含量,并考察水泥浆滤液中金属离子对钻井液和生物增黏剂溶液的影响.结果表明,生物增黏剂造成混浆流动性变差的机理在于:水泥浆与钻井液掺混后,生物增黏剂与水泥浆水化产生的Al3+、Fe3+交联形成凝胶并大量包裹吸附水;混浆中维持其流动性的自由水显著减少,使得混浆流动性急剧变差;混浆出现“假凝”,表现为稠化时间显著缩短;水泥浆水化进程延缓表现为水泥环抗压强度发展缓慢.

关键词：生物增黏剂、水泥浆、接触污染、作用机理、交联、凝胶

所属期刊栏目：34

分类号：TQ6;TQ4

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划“页岩气水平井钻完井关键基础研究”2013CB228003

在线出版日期：2014-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：93-98