刘和兴, 王成龙, 刘智勤, 张 磊, 毛宇航, 彭志刚

(1. 中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524000;2. 西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610000)

深水油气资源已成为常规油气资源最重要的战略接替资源。深水油气开发由于其特殊的环境，如水深、地层构造、天气条件、油田设施的缺乏等，使得开发过程更加复杂[1-2]。在油气资源开发过程中，深水固井技术是深水油气资源产能释放的重要保障。深水固井面临低温、低裂缝梯度、浅流风险和天然气水合物等各种挑战，这些挑战直接影响着固井安全和质量。在这些恶劣的因素中，低温是深水固井最严峻的挑战，海底泥线温度约为4 ℃，这导致水泥石强度发展缓慢[3-4]。低温环境严重影响水泥浆的水化进程，继而影响水泥石的强度发展，不能产生相应强度稳固套管，影响整个钻井施工的作业安全。

目前，加入早强剂是提高深水低温固井水泥浆早期强度的主要方法，但传统早强剂存在水泥石后期强度低、收缩增大、耐久性差等问题[5-7]。Na2SO4、 NaAlO2、 Li2CO3等早强组分早强效果显著，对混凝土后期强度及耐久性能影响较小，且复合型早强剂能较好地协调发挥单一组分的早强性能[8-10]。在0～5 ℃的深水低温环境下，早强剂的研究及应用相对较少，且低温早强效果有限，低温下早强剂的作用机理及其对水泥浆性能影响的研究也较少。

针对传统早强剂早强效果的不足，本文合成了C-S-H早强晶种并分析了其化学组成、结构与微观形貌。将该C-S-H早强晶种与Li2CO3、 Na2SO4、 NaAlO2作为原材料，制备出了一种适用于深水低温环境的油井水泥早强剂ZQ-1，并研究了其增强性能及增强机理。……