摘要

深层、超深层油气主要集中在四川、塔里木、准噶尔、渤海湾等盆地，深井、超深井固井面临超高温、超高压、长封固段大温差、窄间隙等系列工程问题，对固井水泥浆提出严峻挑战。为适应不同区块、不同资源类型的开发需求，经过持续攻关，构建了高温大温差水泥浆、超高温水泥浆、高强度韧性水泥、高性能高密度/超高密度水泥浆等特色体系，解决了复杂深井、超深井固井系列技术难题，已现场规模应用，效果显著，高效支撑了深层、超深层油气安全高效勘探开发。

1. 高温大温差水泥浆体系

深井、超深井固井面临长封固段、高温大温差等难题，大温差下水泥浆柱顶部强度发展缓慢甚至超缓凝，不仅延长钻井周期、增加作业成本，而且影响固井质量甚至发生气窜等。国内外进行了深井长封固段大温差水泥浆技术研究。斯伦贝谢依托AccuSET智能缓凝剂开发了大温差水泥浆体系，适用温度49~121 ℃，满足水泥浆柱底部与顶部温差50 ℃以上条件固井，低温下水泥浆柱顶面强度发展快，已在中东两口井Φ177.8 mm生产套管固井中进行了应用，固井质量优质。

我们DICO配制了DOC-SMART多功能固井泥浆体系，该体系是由DOC-G80L系列的降失水剂、缓凝剂、消泡剂和其他辅助剂组成的。DOC-G80L系列的降失水剂是一种AMPS类聚合物降失水剂，当与系统中的各种缓凝剂协同使用时，它通过吸收和聚集来控制失水量，它可以在30至210℃的温度范围内使用，适用于中套管和尾管固井。DOC-SMART包含三个系列：低温体系、高温体系和盐水体系。

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2. 超高温水泥浆体系

高性能超高温水泥浆体系对深井、超深井固井作业安全、固井质量及水泥环长期密封具有重要意义，也是保障万米特深井顺利建井的关键技术之一。斯伦贝谢通过颗粒级配及超细球型Micromax加重剂，制备了高性能水泥浆体系，密度最高达2.90 g/cm3，使用温度达232 ℃，抗压强度较高、流变及稳定性能良好。

我们公司配制了DOC-HIWI高密度固井泥浆体系。DOC-HIWI是由经过特殊研磨处理的不同粒径的铁矿粉作为增重材料、增强材料和其它辅助剂材料组成的。该体系具有密度高、流动性好、沉降稳定性良好和强度高的特性。高密度水泥浆体系的颗粒粒径分级技术与其他外加剂配合使用，降低了水泥的孔隙率，提高了水泥的密实度和水泥浆的整体性能。

根据温度和井况，高密度水泥浆体系可分为三个系列。

DICO-HIWI LT通用高密度水泥浆体系：适用于一般固井、中低温高压井固井

DICO-HIWI HT高温高密度水泥浆体系：适用于高温高压固井

DICO-HIWI SL 高密度盐水水泥浆体系：专用于盐石膏层固井

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3. 韧性水泥浆体系

深层高压气井钻井及生产过程中井筒内温压变化大，易导致水泥环密封失效，而造成环空异常带压，韧性水泥技术是保证水泥环密封完整性的关键技术之一，已成为国内外研究和应用的热点。国外斯伦贝谢开发了FlexStone柔性水泥浆体系，适用温度40~150 ℃，密度1.20~2.20 g/cm3，水泥石弹性模量低至1.38 GPa，线性膨胀率可达2%，在国外储气库、压裂增产井和稠油热采井中应用效果良好。

我司配制了一款乳胶聚合物固井泥浆体系DOC-FlexCem。该体系是由基础添加剂DOC-G81L和DOC-G80L、核心添加剂乳胶DOC-GR5 和DOC-GR6、缓凝剂、分散剂以及其它辅助添加剂组成的。

乳胶聚合物水泥浆体系不仅具有适用温度范围广、耐高温耐盐、性能稳定的优点，而且乳胶体系在水泥环中具有较强冲击韧性的功能。该体系通过聚合物对水泥颗粒的吸附和乳胶颗粒对水泥缝隙的填充作用，使水泥浆体有更好的减少失水性能、密实性、强韧性以及低渗透性能，从而有效地提高了固井质量，延长了油井的生产寿命。该体系主要用于要求固井质量好的衬管固井、油层固井以及其它有特殊要求的固井作业。

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4. 高性能高密度/超高密度水泥浆体系

油气勘探开发逐步向深层、复杂地质构造带拓展，钻遇异常高压地层的几率不断增加，固井中环空压力高、井壁失稳、高压盐水层等复杂工况日益突出，高密度水泥浆是压稳地层、防止井涌、井喷以及保障固井作业安全和环空封隔质量的关键技术。斯伦贝谢公司通过颗粒级配和使用超细球型Micromax加重剂开发了DensCRETE水泥，配制出流动性良好的高性能高密度水泥浆，密度2.00~2.90 g/cm3，已在墨西哥、阿曼和我国南海等油田成功应用。

我司配制的DOC-ResinCem树脂固井泥浆体系的核心组成部分是树脂添加剂，其主要的功能是提高水泥石的耐腐蚀性，同时降低水泥石的弹性模量，而不会使强度急剧下降。树脂固井泥浆体系具有极强的抗污染能力。该体系的优势有：

l 降低水泥石的渗透性，改变水泥颗粒表面的亲水性

l 在水泥颗粒表面形成薄膜并抑制气体流动.

l 提高水泥石两界面的附着力.

l 分子耐受温度30-200℃.

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