邢希金， 武治强， 耿亚楠， 何松

（中海油研究总院有限责任公司，北京 100028）

由于天然气水合物的组成可能在一个相对高的温度下产生分解，因此，低温地层固井如永久冻土层的固井和深水低温天然气水合物地层的固井，需要水泥组分在水化过程中不发热或少放热，尽量降低水合物地层温度上升的程度，以此调节至地层低温和降低水化热。天然气水合物层的特殊性决定了水化热超过水合物分解温度时，水合物和天然气的流道会释放气体而产生喷发事故[1-2]。因此，在固井过程中需要降低水泥浆水化放热量，控制和消除由天然气水合物的分解对固井质量的影响，使水泥浆在低温下具有低热、高早强和防气窜等特性。针对水合物层固井水泥浆特殊性能要求，需要对水泥胶凝材料性能进行研究。

1 低热水泥的研究方向

水泥作为水泥浆体系的主要胶凝材料，对水泥浆水化放热有很大影响[3-4]。目前固井常用的油井水泥水化放热相对较高，放热量也较为集中不能较好地控制，开发一种低水化放热水泥材料，在水泥浆水化放热过程中，能够减少水泥水化释放热量，使封固水泥环保持在较低的温度波动，对构建低放热水泥浆体系具有重要意义。

低热水泥研究方向[5-6]：①在水泥中添加矿渣、粉煤灰等减少水泥所占比例降低水泥水化热。优点：成本低，易操作；缺点：对水泥浆性能影响较大，低温性能难以保障。②高贝利特低热水泥研究。硅酸盐水泥中硅酸三钙放热量较高，硅酸二钙放热量仅有三钙的1/3多些。……