钻井液与完井液

作者：高飞,任孟,郭宇程,田宝振,费中明,郭胜来,董三宝

单位：1.中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司, 河北任丘 062552；2.中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；3.西安石油大学化学化工学院, 西安 710065；

关键词：地质聚合物, 缓释激活剂, 固井水泥浆, CCUS井, CO₂腐蚀, 抗压强度, 渗透率

基金：中国石油集团渤海钻探工程有限公司项目“CCUS/CCS井配套低碳型地质聚合物水泥浆体系研究”（2022D53F）。

针对CCUS/CCS井高浓度CO2环境下传统硅酸盐水泥体系易腐蚀、强度衰减、环空密封失效等问题，开发了一种低碳型地质聚合物水泥浆体系。该水泥浆体系以粉煤灰、矿渣等固体废物为基材，通过草酸钠与氢氧化钙反应生成的缓释型激活剂替代传统氢氧化钠，构建出具有稠化性能可调控、抗腐蚀能力强的新型胶凝体系。通过筛选外加剂，优化了水泥浆的流变性和耐腐蚀性。实验表明，该水泥浆体系在70℃～120℃下稠化时间可控，密度为1.85 g/cm3，24 h抗压强度可达40 MPa，弹性模量为6.5 GPa。经30 d CO2腐蚀后水泥石强度无衰退，渗透率增长仅为9%。现场应用于5口CCUS井，固井质量全部达标。研究成果为高腐蚀环境下的固井体系优化提供了新思路和工程实践依据。

来源：2025年第5期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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