一种新型低密度矿渣固井液

来源：钻井液与完井液杂志2016年第6期北京时间：

作者：刘璐,李明,郭小阳

单位：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；

摘要：针对漂珠、空心玻璃微珠等减轻剂价格昂贵、使用量大、其浆体与钻井液相容性较差等问题，借鉴钻井液转化为水泥浆（MTC）技术，直接以矿渣作为胶凝材料替代油井水泥配制固井液，并研究了配套的激活剂和缓凝剂。通过大量的室内实验，初步筛选出一种碱金属氢氧化物JHQ和一种碱金属硅酸盐JGY作为激活剂，并最终确定他们的掺量分别为3%和2%，此时固化体3 d的抗压强度可达到12.5 MPa ；体系采用的缓凝剂HNJ主要靠分子中α和β位羟基羧酸基团能与Ca2+有很强的螯合作用，形成高度稳定的五元环或六元环，部分吸附于矿渣颗粒上，阻止水化产物性能，以达到延长工作液稠化时间的目的，浆体稠化时间与缓凝剂HNJ掺量几乎呈线性增长趋势；体系选用具有提高浆体稳定性和控制失水能力的膨润土类悬浮剂GYW-201，并配合使用悬浮稳定作用强的高聚物悬浮剂GYW-301。结果表明，矿渣固井液适用温度为50~90℃，密度在1.30~1.50 g/cm3范围可调，具有成本低、失水量低、沉降稳定性良好、与钻井液相容性好、稠化时间线性可调、低温下强度发展迅速等优点。该体系已应用于江苏油田现场作业，固井质量良好。因此该矿渣固井液可替代低密度水泥浆，用于低压易漏井、长封固段、欠平衡井等固井施工，降低固井成本。

关键词：矿渣, 固井液, 低密度, 低压易漏地层, 长封固段

基金资助：

中国石油集团科技项目“井筒工作液新材料新体系基础研究”（2014A-4212）；国家科技重大专项“深井超深井优质工作液与固井完井技术研究”（2016ZX05020004-008）