赵丹 张岩

摘要：在原有缓凝剂不能满足现有体系施工的要求下，引入新的中低温缓凝剂，通过实验调整，现场试验，总结体系调配及相应的施工工艺技术，经过应用，收到了良好的效果。

关键词：中低温缓凝剂;水泥浆;固井

1.目前存在的问题

近年来，随着陇东区块的不断开发，油井水平井长水平段、超长水平段井数量逐年增多，固井难度增大，需要足够长的水泥浆稠化时间，以确保施工安全。为延长水泥浆稠化时间，需要性能优良的缓凝剂予以调节。

目前拥有的中温缓凝剂使用温度范围较小（55-85℃），虽基本能够满足陇东区域常规井的固井需求;但随着致密油气藏开发，油井水平技术日驱完善，采用一次全返封固固井，油水平井的水平段不断加长，无有效的缓凝剂，会给施工安全带来较大隐患。固井缓凝剂要求在低温端（45-55℃）能够很好的控制水泥浆稠化和胶结时间（因水平段灰量较大，施工时间较长），确保施工安全。

由于目前分布在陇东油区，井温多数分布在45℃至 65℃范围内，由于稠化与强度变化产生较大矛盾，直接影响固井质量，为此引入新的中低温缓凝剂是技术关键。

2.新引用的中低温型缓凝剂性能评价

在水泥浆体系调整、评价实验过程中，不但要求引用缓凝剂具有良好的稠化时间可调性，还要求其配伍性优良，主要要求如下：①对体系早期强度的发展影响较低;②不影响体系稳定性;③不破坏体系的流动性;为此，我们开展了一系列的评价性实验研究，并进行较为完整的性能评价。

2.1基础性能指标

2.1.1对水泥浆稠化时间的影响

中低温缓凝剂是一种灰白色固体粉末，无毒、无腐蚀性。加量一般为0.01-0.2%（BWOC），该产品缓凝剂在不同加量，不同温度梯度下稠化时间可控可调，具有良好的缓凝性能。

2.1.2对水泥浆流变性的影响

在常用温度50℃条件下，首先考察该缓凝剂对水泥浆流变性的影响，每隔15min观察其稠度值变化，发现加入了该温带缓凝剂之后，水泥浆的流变性比不加該温带缓凝剂时得到了一定的提高，其原因是由于该缓凝剂通过吸附和螯合作用，在水化物的表面形成了一层隔离膜，阻碍了颗粒之间团聚，并减小了水泥颗粒直接的摩擦力，使水泥浆的流变性改善。

2.1.3对水泥石抗压强度的影响

通过开展对水泥石强度的实验研究，对比发现随着缓凝剂加量的增加，水泥浆24h抗压强度有所下降，还远远大于行业标准SY/T5504.1--2005《油井水泥外加剂评价方法第1部分一缓凝剂》中规定的14 MPa。可见该缓凝剂对水泥石早期强度影响较小，后期抗压强度基本无干扰。

2.2早强早强韧性水泥浆体系基础性能实验评价

早强早强韧性水泥浆基本配方：G+2.0%G307A+1.0%GJ-F+2.5%增强剂+1.0%增韧剂+0.3%GFJ，水灰比均为0.44，在50℃条件下，早强韧性水泥浆体系基方稠化时间明显偏短（65min），满足不了施工安全要求，需要加入缓凝剂调节稠化时间。

2.3中低温缓凝剂对早强韧性水泥浆体系综合性能评价

引入新缓凝剂，在50℃条件下，考察中低温缓凝剂在早强韧性水泥浆体系中的综合性能，水灰比均为0.44，试验数据见表1。

可以看出在早强韧性水泥浆体系中，在50℃下，缓凝剂的缓凝时间可调性良好，能满足施工要求，稠化曲线平稳，过渡时间短，对水泥石早期强度影响较低，后期基本无影响。

3.中低温缓凝剂的现场应用

中低温缓凝剂在陇东区块油井水平井截至目前共应用了94口井，已测声幅图64口，其中早强韧性水泥浆体系中应用了44口井，已测声幅图14口，固井一次声幅合格率达到100%，声幅中等以上达90%以上。

以固平14-62井为例，尾浆100吨，采用早强韧性水泥浆体系，分为四批次混拌。为保障固井施工顺利，分别对尾浆每批次进行综合性能检测，确保各项性能符合设计要求。

从实验数据可以看出，与试验调配阶段试验数据相接近，水泥与外加剂混拌均匀，水泥浆各项性能满足现场施工及后续要求。

固平14-62井于9月2日进行固井施工，施工中水泥浆流动性好，密度平稳，尾浆72m3，平均密度1.91g/cm3，起压、碰压正常，均达到设计要求。加入低温缓凝剂后早强韧性水泥浆体系，性能稳定，能够满足现场施工要求。固平14-62井声幅图目的层封固质量优良。为后续低温长水平段固井提供了技术支持。

该体系共应用了44口井，从统计数据显示可以看出，引入中低温缓凝剂的早强韧性水泥浆体系具有良好的使用效果。

4结论及建议

1.新缓凝剂对G级水泥缓凝效果明显，水泥浆稠化时间随缓凝剂加量的增加而延长。

2.引入新缓凝剂，解决了在45～65℃范围内早强体系稠化时间调整困难的难点，使得早强韧性水泥浆体系的稠化时间任意可调，为施工安全奠定了坚实基础。

3.新缓凝剂对早强体系影响较小，强度的影响小于2%，失水和析水性的影响小于1%。