杨启贞

(中石化胜利油田分公司,山东 东营 257001)

随着中浅埋地层储存的油气枯竭,石油工业逐步向深部和超深部油气资源进行勘探开发[1]。然而,深底孔中的极端深度、温度和压力给固井工程带来了巨大挑战[2]。一方面,不同粒径和密度的高温水泥添加剂可能使得其在水泥柱中趋向于分层分布;另一方面,当水泥浆的粘度随着温度的升高而降低时,水泥浆容易出现水分渗出和固相沉淀,从而导致高温下水泥浆体的不稳定性,而浆体的热减粘行为是高温水泥浆性能不稳定的根本原因[3-6]。普通粘度改性外加剂(VMA)仅在低温下增加水泥浆的粘度,而在较高温度下(>120 ℃)表现不佳。此外,VMA溶剂导致水泥浆过度增稠,进而需要更高的泵送压力。但使用VMA溶剂几乎无法避免高温下的水泥沉降现象[7]。

为了解决这些技术难题,本研究开发了一种具有强疏水性的新型热增粘聚合物。这种聚合物在较高温度下的增粘性能有助于补偿由温度升高引起的粘度降低,从而使高温下水泥浆体趋于稳定[8-9]。许多研究人员试图增加聚合物溶液的结构粘度,以改善其应用性能。但由于其性质和结构会受到盐度和温度的极大影响,而大多数研究仅揭示了盐度对聚合物溶液粘度的影响,但对其在高温下水泥浆的流变性能及作用特性很少研究[10-12]。

响应面分析法(RSM)可以通过选择回归模型来拟合多种因素之间的响应关系,它可以解决非线性数据处理的相关问题,不仅能建立影响因素与响应值之间的函数关系,还可以通过回归方程的拟合和响应曲面、等高线的绘制来求出相应于各因素水平的响应值。同……