郑灵芸



防气窜固井水泥浆体系的研究

郑灵芸

（东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318）

固井后环空气窜是影响油田开发效果的重要因素。本文对目前的丁苯胶乳防窜水泥浆体系和纤维防窜水泥浆体系的防窜机理进行了分析和研究。在此基础上进行了防气窜水泥浆室内研究，对缓凝剂和抗高温材料进行试验和评价，优选出了微膨增韧胶乳防气窜水泥浆配方，满足固井水水泥浆防气窜的性能要求。

气窜; 水泥浆; 缓凝剂; 抗高温材料

固井后发生环空气窜是影响固井质量的一个重要因素，也是长时间以来困扰固井界的一个技术难题[1-3]。对于气井，尤其是高压气井，发生环空气窜的问题尤其突出。发生环空气窜会使得地层与水泥浆、水泥浆与套管之间产生缝隙，在开发过程中造成层间窜流或井口冒油冒气，影响油气井正常生产，严重时甚至可导致全井报废[4-9]。因此，为提高固井质量，就必须有效地防止环空气窜。

一般，发生环空气窜的原因如下：（1）界面胶结不良；（2）水泥浆发生滤失，堵塞井眼；（3）水泥浆发生胶凝失重；（4）微裂缝-微环隙的存在；（5）油管、套管或井下工具泄露。

1 目前的防窜技术

1.1 丁苯胶乳防窜水泥浆体系

胶乳是一类乳化聚合物，以聚合物球形颗粒状态分散在粘稠的胶体液中，直径在200~500 nm之间，是具有聚合物性质的表面活性剂[10]。硅酸盐水泥中加入胶乳即可形成胶乳水泥浆体系，胶乳水泥也是聚合物水泥的一种。

胶乳水泥浆体系有三个特点：一是抗高温。……