钻井液与完井液

作者：于斌,王有伟,马天龙,梁朝业,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065210；2.华南理工大学材料科学与工程学院, 广州510640；

关键词：固井, 环氧树脂, 泥饼胶结, 渗透, 扩散, 胶结

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）

在油气井钻井过程中固井二界面胶结强度低是导致固井环气窜问题的重要原因。采用含可反应稀释剂的低黏度、高渗透性的环氧树脂（HP环氧树脂）与水泥浆共混，混合水泥浆中的环氧树脂在高压下可以渗透扩散至泥饼中，经固化后可明显改善水泥浆和泥饼之间的界面胶结强度。实验结果表明，HP环氧树脂自身固化具有较高的抗压性能，加入表面活性剂Tween-80可提高其与水泥浆的相容性，形成均一的体系，HP环氧改性水泥浆的各项性能指标符合工程需求。通过接触角、SEM等测试验证了环氧树脂通过“渗入-扩散-胶结”来增强界面黏接力的机理。结果表明， HP环氧树脂占比为5%的共混水泥浆，其1 d的抗压强度为24.3 MPa，用其进行泥饼胶结时，固化1 mm厚泥饼的胶结强度可达0.45 MPa，如果将HP环氧树脂的含量升至10%，胶结强度还能进一步提升至0.55 MPa。从微观形貌中可以看出，HP环氧树脂从水泥浆中渗透扩散至泥饼中，使得形成的泥饼界面更加致密，从而提高改性水泥浆-泥饼界面的胶结强度。

来源：2022年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

查看钻井液与完井液杂志2022年第4期