杨启贞

(中石化胜利油田分公司,山东 东营 257001)

当前,石油及天然气资源依旧是能源消费主体,对世界能源格局影响至关重要[1]。我国西南地区油气储层中含有大量酸性气体,CO2的体积分数平均约为8%。在地层高温高压的环境下,超临界的CO2流体渗入水泥石基体,与碱性成分反应碳酸钙和水,严重腐蚀油井水泥环,使水泥环开裂、渗透率增加、强度降低[2-3],造成固井安全隐患,缩短了油气井安全使用寿命[4-5]。统计数据显示,我国石油业每年因酸性流体腐蚀造成的经济损失高达到5 200亿人民币,并逐步上升[6]。因此,提高CO2等酸性气藏固井水泥环的防腐能力尤为迫切与必要。

环氧树脂具有黏接强度高、稳定性好、固化收缩率低、耐化学品性优良等优点[7],近年来越来越多固井使用环氧树脂水泥浆来固井[8,-9]。刘昱亮[10]等探究了水性环氧树脂对油井水泥石强度的影响,结果显示水性环氧树脂加量为60%时,水泥石28 d抗压强度和抗折强度均能有效提高,但水性环氧树脂用量过大,不利于实现浆体稳定性。Yan等[9]曾对比了环氧树脂乳液和苯丙胶乳对水泥石防腐蚀性能的影响,结果显示环氧树脂乳液的改善效果要优于苯丙胶乳。由于环氧树脂为油溶性,应用于水基体系时往往需要配合乳化剂使用。Pang[11]等对比了乳液型/非乳液型环氧树脂掺入水泥浆中对其性能的影响,发现两者在增韧、抗裂纹上都有积极作用。但由于非乳液型环氧树脂粘度较大,在水泥石形成过程中会形成许多0.1～0.8 mm的孔,这些孔会导致抗渗性和防腐性能降低。……