固井水泥浆与钻井液接触污染作用探讨

摘 要：固井水泥浆与钻井液接触时，容易发生污染，影响注水泥憋泵的安全性与质量。为此，本文针对固井水泥浆与钻井液接触污染作用机理开展研究，比较固井水泥浆和钻井液接触前、后水泥浆的性能，利用红外光谱、X-射线衍射仪、扫描电镜对水泥浆混合前后的物象与微观形貌进行对比，确定固井水泥与钻井液在接触后对水泥结构和性能的影响。利用仪器测定水泥浆滤液中离子的含量及其种类，考察各类金属离子对钻井液和水泥浆的影响。研究结果显示，接触污染作用机理是水泥浆中的Ca2+对钻井液產生“钙侵”现象，使钻井液流动性能变差;水泥水化后产生的Al3+、Fe3+与钻井液中的聚合物类处理剂发生交联，形成凝胶，凝胶与水泥颗粒吸附架桥的处理剂共同加强水泥浆体多级絮凝结构，导致混浆流动性降低。因此，在开始固井操作前，要使用抗钙先导浆或者掩蔽剂等方式解决污染，减少事故发生率，保证固井安全，提高固井操作效率。

关键词：固井水泥浆;钻井液;污染;作用机理

在固定操作中，由于受到井眼形状的限制，以及施工过程中，使用的钻井液和水泥浆的性能不同等因素的影响，水泥浆与钻井液之间经常混合，形成严重的接触性污染问题。在一些深井或大斜度的矿井中，比较常见的是在混合浆中产生流动性巨变的现象。这种接触性污染的问题，通常会导致混浆流动性下降，造成实际固井操作效率下降，同时会造成水泥泵在工作过程中压力升高，最后导致在薄弱层地带发生水泥溢出或道路损毁问题[1]。……