钻井液与完井液

作者：李小江,王越洋,肖京男,魏浩光,杨睿月,贾慧

单位：1.深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室, 北京102200；2.中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京102200；3.中国石化固井与完井重点实验室, 北京102200；4.中国石油大学（北京）石油工程学院, 北京102200；

关键词：原位开采, 铝酸盐水泥石, 抗压强度, 渗透率, 微观结构, 水化产物

基金：国家自然科学基金重大项目“干热岩地热资源开采机理与方法”（52192624）；国家自然科学基金联合基金项目“复杂环境下水泥环全生命周期密封理论与控制方法”（U22B6003）。

油页岩原位开采时井下为超高温干热环境，温度可达500℃以上，对油井水泥环的密封完整性提出了挑战。对此，评价了600℃长期干热环境下铝酸盐水泥石与加砂铝酸盐水泥石性能演变规律，分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明，铝酸盐对水泥石高温强度衰退具有一定抑制作用，经过600℃干热环境后，水泥石强度先升高后缓慢降低，这是因为硬度较高的刚玉等矿物取代硬度较低的三水铝石等矿物，水泥石以块状和粒状结构为主，结构尚可，但孔喉尺寸变大，渗透率提高。加砂铝酸盐水泥石强度低于纯铝酸盐水泥石，经过600℃干热养护后石英和刚玉含量显著升高，水泥石微观结构演化规律与纯铝酸盐水泥石基本一致，石英砂参与反应程度低，虽可部分优化水泥石孔喉结构，但其胶结性更差，水泥石内部微裂缝增多，导致渗透率升高。研究结果可为适用于油页岩等原位开采高温工况的铝酸盐水泥浆体系开发提供参考。

来源：2025年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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