干热岩超高温防衰退水泥浆体系及应用

作     者：肖京男 李小江 周仕明 魏浩光 杨红歧 

作者机构：中石化石油工程技术研究院有限公司 

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

年 卷 期：2023年

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：国家自然科学基金“干热岩地热资源开采机理与方法”(52192624） 

主　　题：干热岩 固井 强度衰退 超高温 

摘      要：干热岩长期高温导致水泥石强度衰退，易造成套管挤毁或窜流，严重影响钻井的安全。针对200 ℃以上常规加砂水泥石强度衰退难题，基于硅铝键结合增强效应，通过优化水泥物相组成，开发了超高温增强材料SCKL，可以满足210～300 ℃下固井要求，不仅抑制了水泥石强度衰退，且促进了水泥石强度长期发育，300 ℃、48 h的抗压强度为18.2 MPa，30 d抗压强度高达23.2 MPa，探索了超高温增强材料对水泥石微观结构的影响，揭示了超高温水泥石微观作用机制。研选了温度广谱型缓凝剂，开发了大温差防衰退水泥浆体系，可以满足干热岩100 ℃温差下安全固井需求，并在青海共和盆地成功应用5口井，固井质量均为优质，为干热岩井筒水泥环密封完整性提供了安全保障。