姜涛

（大庆钻探钻井工程技术研究院，黑龙江大庆 163413）

固井前置液通常使用无机或高分子聚合物类悬浮剂来悬浮加重材料。高分子聚合物和无机悬浮剂的加入，混配时间长、工艺复杂、对前置液和钻井液、水泥浆的相容性产生不良影响，且流变性能不宜调节，另外，高分子聚合物和无机悬浮剂也影响前置液本身的冲洗效果及界面润湿能力，降低水泥环的胶结质量[1-4]。针对这些问题，开发出了一种表面活性剂型可加重固井前置液体系，该体系适用温度较广，最大为150 ℃；能够同时适用于油基钻井液和水基钻井液；且能够依据不同的井况和施工工艺，对密度和流变性能进行设计和调整，使之实现最佳的顶替流态，从而达到良好的冲洗顶替效果，为水泥环提供良好的界面胶结环境，提高封固质量。

1 作用机理

1.1 悬浮机理

研制的前置液体系采用了表面活性剂悬浮技术。表面活性剂分子具有亲水、亲油的双亲结构性质。在水基体系中，表面活性剂亲水的极性基团伸展于水中，使表面活性剂溶于水，随着表面活性剂的浓度增大，体系倾向于形成胶束，即亲水的极性基团向着水，疏水的碳氢键聚集在一起形成疏水内核的有序组合体，胶束的形状随浓度、电解质和增稠剂的加入，表现出不同的胶束形态，如图1所示。胶束的形状不同，使物质运动的阻力不同， 不同的胶束形态具有不同的黏稠度。棒状胶束所形成的黏稠度较大，六角形胶束的黏稠度更大，成果冻状；……