钻井液与完井液

作者：孙刚,王有伟,刘鑫军,于斌,张国梁,马春风,李屹,汤栋霖

单位：1.中海油田服务股份有限公司油田化学研究院, 河北三河 065201；2.华南理工大学材料科学与工程学院, 广东广州 510641；

关键词：地聚物, 泥饼固化, 偏高岭土, 固井

基金：国家科技重大专项课题“复杂地质条件下深井钻井液与高温高压固井技术研究”（2011ZX05021-004）

地聚物是一类由碱激发剂和胶凝材料制备而成的、由SiO4和AlO4四面体单元组成的具有三维立体网状结构的无机聚合物材料。该类材料具有力学性能优异、与无机基材黏结强度高和流动性良好等特点。针对油气井中残余的泥饼导致水泥浆无法有效黏结“固井二界面”的问题，通过添加偏高岭土MK与油井钻井液中的黏土同构地聚物达成油井固泥效果。通过水玻璃和偏高岭土制备了低黏度、高渗透率的地聚物基固泥材料。该地聚物基固泥材料的玻璃模数为1.5，MK添加量为2.5%，其在常压和高压环境下均能渗入泥饼；经90 ℃固化10 h后泥饼的抗压强度分别为3.0 MPa和1.0 MPa；同时，固化后的泥饼能提高固井二界面的胶结性能，“地层-水泥”界面和“套管-水泥”界面的胶结强度分别为0.6和1.0 MPa。X射线衍射分析结果表明，MK的加入虽然无法改变最终固化后泥饼的结晶性能，但适量加入MK能提高胶凝材料的含量，从而进一步提高固化后泥饼的抗压强度和胶结强度。

来源：2022年第3期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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