钻井液与完井液

作者：杨兆亮,刘森,沈欣宇,罗越耀,张玉婷

单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院, 四川德阳 618000；

关键词：降滤失剂, 污染, 机理, 抗污染剂, 钻井液

基金：中石油集团公司重大专项“海相碳酸盐岩油气规模增储上产与勘探开发技术研究”（2023ZZ16）。

为了解决钻井液对低密度水泥浆的污染问题，必须掌握钻井液处理剂对水泥浆的微观结构、聚集稳定性等性能的影响。选用性能显著的钻井液用抗高温降滤失剂LS-2A作为研究对象，采用单因素分析法研究了LS-2A对水泥浆的性能影响。实验研究表明，LS-2A中的羧酸、羟基、磺酸基官能团会与水泥浆中的Ca2+发生交联生成絮凝物，使水泥石水化产物形成胶凝网状结构，凝胶包裹吸附水泥浆中的自由水，降低水泥浆流动性，抑制水泥浆的早期水化反应速度，降低水泥石的抗压强度。针对LS-2A引起的污染问题，通过双1，6-亚己基三胺五甲叉膦酸（BHMTPMPA）与氧化锌（ZnO）以质量比3∶1复配而成一种抗污染剂。掺入5%抗污染剂后水泥浆流动度由14 cm提升至24 cm。在205 ℃×130 MPa×110 min条件下，水泥浆与钻井液的混合浆体（7∶3）的稠化时间仅51 min，未能满足固井要求。而使用了抗污染剂后的水泥浆、钻井液、隔离液（7∶2∶1）的混浆稠化时间大于300 min。BHMTPMP与ZnO通过与水泥浆中Ca2+反应，在水泥颗粒表面形成保护膜并产生电性斥力作用，成功解决了LS-2A造成的水泥浆污染问题，并在蓬深6井注水泥塞固井施工中成功应用。

来源：2024年第6期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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