杨红歧，魏浩光

（中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，北京 100101）

我国塔里木盆地和四川盆地6 000 m 深的地下蕴藏着丰富的石油和天然气，在油气井钻探过程中，往往面临着大于150 ℃的高温和超过100 MPa 的高压，为了确保安全成井和高效开采，需要使用油井水泥对高压油气层进行封固，要求固井后环空不发生气窜。但由于井下温度、压力高，如塔中顺南地区的顺南501 井中完井深6 890 m，井下温度191 ℃、井下压力108 MPa；川东北元坝地区的川深1 井中完井深8 060 m、井下温度172 ℃、井下压力156 MPa，对固井带来了极大的挑战。

为了有效的解决高温高压油气井防气窜固井技术难题，国内外开展了大量的研究工作，通过往水泥中添加防气窜剂来提高水泥浆的防气窜能力。最具代表性的产品是以丁二烯和苯乙烯为原材料合成的有机聚合物丁苯胶乳，在高温高压油气井固井取得了良好的应用效果。但胶乳对其他油井水泥外加剂，如缓凝剂、降失水剂等比较敏感，若使用不当，很容易发生固井安全事故，造成应用难度大、作业风险高，而且应用最高温度是176 ℃，不能应用在超深超高温油气井。为了解决胶乳敏感性强和耐温性不高的难题，挪威挨肯公司以纳米SiO2为原料研制了无机防气窜乳液，在墨西哥湾、北海、中东等地区的天然气井、水平井等固井作业中广泛应用，取得了较好的固井效果，在北海的用量已经超过胶乳用量[1-3]。

该防气窜乳液是用超细纳米材料通过强分散技术研制而成，浆体固含量比较高、纳米SiO2密度较大、颗粒表面存在非常多的硅羟基，极易团聚在一起[4]，在长时间静置状态下很容易发生沉淀、结块，造成产品失效，其有效储存期不超过半年。……