钻井液与完井液

作者：段永强,王秀影,罗玉财,罗敏,孙德,黄盛,李早元

单位：1.华北油田公司油气工艺研究院, 河北任丘062552；2.油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学, 成都 610500；3.西南石油大学石油与天然气工程学院, 成都 610500；

关键词：超深井, 高温, 水泥石, 增韧剂, 抗盐, 高密度

基金：中国石油天然气股份有限公司项目“超深层高温高压井钻井关键技术研究与试验”（2023ZZ14YJ06）；华北油田公司重大科技专项“ 河套盆地油气成藏富集规律与高效勘探关键技术研究”（2024-HB-ZD01）；华北油田公司科研项目“华北油田固井质量提升工程技术研究与应用”（2024-HB-D02）。

针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层，井底循环温度180℃左右，常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差，失水量大，稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题，急需研发出密度为2.30～2.50 g/cm3的耐盐高温高密度韧性水泥浆体系。针对水泥浆外加剂以“无机纳米颗粒+聚合物弱交联”结构设计制备出降失水剂（LHF）、“强吸附阳离子单体+阴离子单体”制备出缓凝剂（LHR）和“温敏缔合+微交联”结构设计制备出悬浮稳定剂（LHX）分别调控水泥浆的失水量，稠化时间，沉降稳定性；依靠紧密堆积理论，采用Dinger与Funk对Andrease方程进行修正的MAA模型，以铁矿粉为主，GM-1为辅作为加重剂构建密度为2.30、2.40和2.50 g/cm3的高密度水泥浆体系，颗粒之间以滚珠形式相接触，降低摩阻；针对早期水泥石力学性能发展缓慢，分别引入增强剂和增韧剂，从纳米尺度、微米尺度两方面增加水泥石的力学性能：一部分填充孔隙，另一部分充当骨架结构，形成类似于“钢筋混泥土”构型，降低了水泥石的脆性。最终形成密度为2.30、2.40和2.50 g/cm3的水泥浆体系，该体系流变性好，稳定性高，失水量小于50 mL，稠化时间可调。

来源：2025年第3期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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