钻井液与完井液

作者：王纯全,严海兵,邓天安,刘波,杨代林,田发斌

单位：1.中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司, 成都 610052；2.中国石油西南油气田公司开发事业部, 成都 610052；

关键词：固井, 环氧树脂, 防腐, 韧性, 水泥浆, 高含硫, 自交联, 川东北

基金：中国石油川庆钻探公司科研项目“川东北高含硫气藏固井配套技术及防腐蚀水泥浆研究”(CQ2021B-46-Z3-3)。

酸性气体中H2S和CO2要与硅酸盐水化物发生反应，导致水泥石的渗透率增大、抗压强度大幅降低，使油井水泥环受到严重腐蚀，影响井筒完整性。为此，合成一种自交联环氧树脂乳液，用于增强油井水泥耐H2S和CO2腐蚀的能力。在H2S分压为2.0 MPa、CO2分压为1.5 MPa下，对水泥石的防腐蚀性能和作用机理进行评价与分析。研究结果表明：①交联环氧树脂乳液加量增加，抗压强度增大，超过一定加量后抗压强度增加不明显甚至减小，而弹性模量降低显著，增幅逐渐减少；②自交联环氧树脂乳液能够提高油井水泥石耐H2S和CO2腐蚀的能力，随着自交联环氧树脂乳液加量的增大，水泥石受H2S和CO2的腐蚀深度、渗透率降低，抗压强度先增加后降低；③自交联环氧树脂乳液包裹水泥石的水化产物，阻隔了硅酸盐水泥石水化产物与H2S和CO2等酸性气体的接触，提高了水泥石对H2S和CO2等酸性气体的耐腐蚀能力；④自交联环氧树脂乳液防腐韧性水泥浆常规工程性能良好，固井水陈化时间、自交联环氧树脂加量、温度变化对稠化时间不敏感，现场应用可操作性强。在6口井开展了防腐韧性水泥浆试验，固井质量平均优质率达到90% 以上，合格率为99%以上。结论认为，自交联环氧树脂乳液充填和成膜包裹水泥水化产物，使水泥石具有防腐韧性性能，在川东北高含硫区块具有良好的推广应用前景。

来源：2024年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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