油基鉆井液與水泥漿接觸污染內因探討
本文選題:油基鉆井液 + 水泥漿; 參考:《石油鉆采工藝》2017年05期
【摘要】:油基鉆井液因其良好的性能被廣泛應用于深井、復雜結構井鉆井中,但伴隨其廣泛應用,油基鉆井液與水泥漿因接觸污染引起井下復雜情況案例越來越多。為此,首先分析了水泥漿中摻混鉆井液和鉆井液外加劑對其性能影響,在此基礎上,借助于掃描電鏡、X射線衍射儀及傅里葉變換紅外光譜儀等現(xiàn)代分析手段,探究摻混前后水泥漿物相和微觀形貌的變化。研究結果表明:油基鉆井液中降濾失劑、氯化鈣在水泥水化不同階段增加了的氫氧化鈣的溶解度,加快了C3S水化速度,使得水泥漿凝聚、變稠,導致水泥漿流動性急劇變差;而主乳化劑、輔乳化劑及黏土增加了油基鉆井液界面膜的強度與厚度,難以與水泥漿形成"油包水"或"水包油"乳化結構而造成污染。該系統(tǒng)性研究更加深入地認清了油基鉆井液與水泥漿接觸污染的本質,為防范兩者接觸污染提供技術參考。
[Abstract]:Oil based drilling fluid is widely used in deep wells and complex structure wells because of its good performance. However, with its wide application, there are more and more cases of oil based drilling fluid and cement slurry due to contact pollution. For this reason, the influence of mixed drilling fluid and drilling fluid admixture on the performance of cement slurry is first analyzed. Based on this, modern analytical methods such as scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) are used to analyze the properties of the cement slurry by means of X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The changes of phase and micromorphology of cement paste before and after mixing were investigated. The results show that the solubility of calcium hydroxide increased in different stages of cement hydration accelerates the hydration rate of C _ 3s and makes the cement slurry condensed and thickened, which leads to the rapid deterioration of the fluidity of the cement slurry because of the increase of the solubility of calcium hydroxide in the oil-base drilling fluid. The main emulsifier, auxiliary emulsifier and clay increase the strength and thickness of oil-base drilling fluid interfacial film, and it is difficult to form "oil-in-water" or "water-in-water" emulsification structure with cement slurry and cause pollution. This systematic study has made a deeper understanding of the nature of contact pollution between oil based drilling fluid and cement slurry and provided a technical reference for the prevention of contact pollution between oil based drilling fluid and cement slurry.
【作者單位】: 中國石油塔里木油田分公司;西南石油大學油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室;
【基金】:中石油重大專項“前陸沖斷帶超深井鉆完井技術(編號:2014E-2102) 和國家自然科學基金“深井井筒-地層傳熱傳質環(huán)境下井筒溫度壓力時變特性研究”(編號:51504210)
【分類號】:TE254
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,本文編號:1959682
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