【摘 要】
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油基钻井液在国内外的页岩气井和复杂深井钻井中应用广泛,但油基钻井液与固井水泥浆之间相容性差,二者掺混后会产生不同程度的接触污染,表现为混浆流变性能变差、混浆强度严重下降等.为探明油基钻井液对固井水泥浆的污染影响,实验研究了油基钻井液在不同掺混比例条件下对水泥浆流动度、稠化时间、抗压强度等应用性能的影响;同时结合冷冻干燥技术/环境扫描电子显微镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫
【机 构】
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西南石油大学材料科学与工程学院;油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学材料科学与工程学院
【出 处】
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中国石油学会2016年固井技术研讨会
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油基钻井液在国内外的页岩气井和复杂深井钻井中应用广泛,但油基钻井液与固井水泥浆之间相容性差,二者掺混后会产生不同程度的接触污染,表现为混浆流变性能变差、混浆强度严重下降等.为探明油基钻井液对固井水泥浆的污染影响,实验研究了油基钻井液在不同掺混比例条件下对水泥浆流动度、稠化时间、抗压强度等应用性能的影响;同时结合冷冻干燥技术/环境扫描电子显微镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)初步探索了油基钻井液掺混对水泥性能影响的机理.实验结果表明,油基钻井液掺混不会大幅影响水泥浆稠化时间,但会形成絮凝结构,降低水泥浆流动性和顶替效率;掺混后的水泥石抗压强度和胶结强度降低,孔隙度和渗透率升高,影响水泥环封隔能力.油基钻井液掺混对水泥浆性能影响的机理为:水泥浆与油基钻井液掺混形成了乳化结构,造成水泥浆中自由水被束缚,导致水泥浆流动性降低;无法固结的油基钻井液在水泥石中形成孔洞以及油相的润滑作用是使得混浆水泥石强度降低、孔隙度和渗透率升高的主要原因.
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