地聚物基油氣井固泥材料
作者：孫剛, 王有偉, 劉鑫軍, 于斌, 張國(guó)梁, 馬春風(fēng), 李屹, 湯棟霖*
關(guān)鍵字：地聚物，固井，泥餅固化，偏高嶺土
論文來(lái)源：期刊
具體來(lái)源：鉆井液與完井液
發(fā)表時(shí)間：2022年
地聚物是一類由堿激發(fā)劑和膠凝材料制備而成的、具有SiO4和AlO4四面體單元組成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)聚合物材料。該類材料具有力學(xué)性能優(yōu)異、與無(wú)機(jī)基材黏結(jié)強(qiáng)度高和流動(dòng)性良好等特點(diǎn)。針對(duì)油氣井中泥餅的殘余導(dǎo)致水泥漿無(wú)法有效黏結(jié)“固井二界面”的問(wèn)題，本文通過(guò)添加偏高嶺土（MK）與油井泥漿中的黏土同構(gòu)地聚物達(dá)成油井固泥效果。通過(guò)水玻璃和偏高嶺土制備了低黏度、高滲透率的地聚物基固泥材料。地聚物基固泥材料（玻璃模數(shù)M=1.5，MK添加量=2.5%）在常壓和高壓環(huán)境下均能有效滲入泥餅；經(jīng)90 °C固化10小時(shí)后泥餅的抗壓強(qiáng)度分別為3.0 MPa和1.0 MPa；同時(shí)，固化后的泥餅?zāi)苡行岣吖叹缑娴哪z結(jié)性能，“地層-水泥”界面和“套管-水泥”界面的膠結(jié)強(qiáng)度分別為0.6 MPa和1.0 MPa。X射線衍射分析（XRD）結(jié)果表明，MK的加入雖然無(wú)法改變最終固化后泥餅的結(jié)晶性能，但其適量加入能提高膠凝材料的含量，從而進(jìn)一步提高固化后泥餅的抗壓強(qiáng)度和膠結(jié)強(qiáng)度。