陈雷

（中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，北京 100101）

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近年来各国对清洁能源的需求不断增大，尤其是页岩气等非常规油气田不断投入开发，气井带压比例不断增加。常规油井水泥暴露出了其在保障油气井井身结构完整性、适应小间隙环境以及大规模射孔及酸压改造方面的不足，如何防止固井后油气水窜的发生已经成为制约油气田开发急需解决的难题。导致环空带压的原因有很多，其中油井水泥石具有高脆性，以及固化后收缩、胶结性能不足是其中最重要的因素之一[1]。水泥浆浆体固化后体积收缩会影响水泥环的胶结质量，而高脆性水泥石在强载荷持续冲击作用下，水泥环会破裂而形成宏观裂纹和界面破坏，造成环空密封失效[2]。从材料角度考虑，寻求开发新型力学性能好、胶结能力强且固化后不收缩的胶凝材料成为固井工程的重要发展方向之一。

热固性树脂在加热、加压条件下能交联固化形成网状体型结构，其结构致密，受压不易变形，具有优良的附着力、抗冲击、耐腐蚀等优点；但对于高交联密度的树脂基体交联网络，其材料脆性比较大，韧性较差，不能直接用于替代水泥进行井下封固。镁氧水泥胶凝体系是一种三元体系胶凝材料，具有强度高、凝结快等特点，但在耐水性方面略有不足，也不能直接应用于井下。

利用互穿网络（IPN）进行结构化设计，研选树脂及硫镁氧材料进行互穿，克服了单种材料的不足，研发出了力学性能良好、密封抗破坏能力优良的硫氧镁-树脂胶凝体系，为提高井筒完整性提供了一种新的经济可行的解决方案。……