冯克满,朱江林,王同友 (中海油田服务股份有限公司油田化学事业部,北京1 01 149)

许明标 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)

徐壁华 (西南石油大学石油工程学院,四川成都61 0500)

方国伟 (中海油田服务股份有限公司油田化学事业部,北京1 011 49)

在缅甸A地区遭遇的浅层高压气、低温超高密度固井作业在国内还属空白。该地区某井固井水泥浆密度达到2.3g/cm3,另一口井水泥浆密度达到2.35g/cm3;后期的区块钻井液密度将达到2.5～2.8g/cm3。在该情况下的固井要满足平衡压力固井,水泥浆密度将超过2.70g/cm3,这在国内外也属罕见,还没有成功的经验借鉴。要实现超高密度水泥浆,必须采取使用密度较高的加重材料进行加重,常规的一些加重方法,如减少水灰比、配盐水溶液等已经不能满足所要加重密度的需要。依靠减少水灰比、加入分散剂来提高流动度的方法[1],因其受浆体稠度的限制,纯水泥浆密度能够达到的极限是1.97g/cm3;而配成不同浓度的盐水溶液,用该溶液作配浆水进行加重的方法,也只能使水泥浆密度达到2.1g/cm3。为此,笔者选择了颗粒级配技术进行超高密度水泥浆体系研究。

1 颗粒级配技术研究

1.1 紧密堆积理论

水泥干混物的堆积体积百分比(PVF)是衡量颗粒之间达到给定密实状态时的相容能力。PVF实际就是堆积密度与比重 (绝对密度)的比值[2]。

完全一样的球形颗粒最完美的堆积方式是正六角形堆积,其PVF可达0.74。同一种球形颗粒之间任意堆积的PVF是0.64。当干粉颗粒具有不同尺寸(多分散相)时,即由不同粒度的颗粒组成时,其PVF就高。……