泡沫减重水泥浆体系及其微观孔隙分布

作     者：任强 刘宁泽 罗文丽 高飞 刘景丽 刘岩 杨豫杭 程小伟 REN Qiang;LIU Ningze;LUO Wenli;GAO Fei;LIU Jingli;LIU Yan;YANG Yuhang;CHENG Xiaowei

作者机构：中国石油集团渤海钻探工程公司工程技术研究院天津300451 中国石油集团渤海钻探工程公司第一固井分公司河北任丘062552 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 

出 版 物：《钻井液与完井液》 (Drilling Fluid & Completion Fluid)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      面：376-383页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：渤海钻探工程有限公司重大研发项目“减重水泥浆体系关键技术研究与试验”(2022ZD03F)。 

主　　题：发泡剂 稳泡剂 泡沫水泥 孔隙分布 

摘      要：泡沫减重水泥浆体系对保障低压易漏地层井下生产安全至关重要。通过亲水链十四烷二酸甲酯、疏水链N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷及刚性链接单体二溴代联苯制备了耐高温高效发泡剂FPJ-S,并通过增黏型稳泡剂和协同型稳泡剂的优选复配得到了耐高温稳泡剂WPJ-S,基于FPJ-S和WPJ-S建立了泡沫减重水泥浆体系,并对其发泡能力及泡沫减重水泥石中的孔隙分布进行了分析。研究结果表明,相较于传统发泡剂,FPJ-S的发泡倍数提高了40%,1 h沉降距降低了58.8%;WPJ-S的稳泡能力和耐温能力均得以提升;建立的泡沫减重水泥浆体系在0.90~1.60 g/cm^(3)下密度可调,浆体沉降稳定性较好,并且不同密度泡沫减重水泥石的24 h抗压强度均大于3 MPa;基于压汞法及工业CT(XCT)技术表征可知,该泡沫减重水泥石的孔隙分布均匀,形态较为规则完整,且未发现大量联通孔。