新型油井水泥用纳米基促凝早强剂

作     者：卢海川 朱海金 王健栋 许得禄 金凯 高继超 张翔瑞 石凌龙 LU Haichuan;ZHU Haijin;WANG Jiandong;XU Delu;JIN Kai;GAO Jichao;ZHANG Xiangrui;SHI Linglong

作者机构：中国石油集团海洋工程有限公司渤星公司天津300451 天津大学化工学院天津300350 油气钻完井技术国家工程研究中心天津300451 中国石油集团西部钻探工程有限公司井下作业公司新疆克拉玛依834000 中国石油青海油田公司油气工艺研究院甘肃敦煌736200 

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

年 卷 期：2024年第41卷第1期

页      面：119-124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：中国石油天然气集团公司技术攻关项目“海外超深水钻完井工程关键技术研究”(2021DJ2506) 

主　　题：油井水泥 纳米材料 促凝早强剂 静胶凝过渡时间 微观形貌 

摘      要：针对传统油井水泥促凝剂存在的腐蚀套管、增稠及早强作用较弱等问题,根据结构设计,通过溶液法合成了一种新型纳米基促凝早强剂A-1,并对其综合性能及作用机理进行了研究探讨。实验表明,该纳米基促凝早强剂在改善水泥浆流变的同时可显著缩短中低温下水泥浆的稠化时间,明显加快水泥石强度发展,稠化时间之比可达0.33,起强度时间可缩短50%,6 h抗压强度可达净浆的5倍以上,后期强度提高率仍可达29%。此外,该纳米基促凝早强剂还可明显缩短水泥浆静胶凝过渡时间,表现出良好的防窜作用。微观分析表明,该纳米基促凝早强剂可通过成核模板效应改变水泥石微观形貌,加速水泥石水化,使水泥石更加致密,从而改善水泥石力学性能。