韧性防气窜水泥浆体系在水平井中的研究与应用

马 骏，彭 松，钟新新，刘景丽，王 绮，李立华，刘泸萍，姜 鹏

（1.渤海钻探工程有限公司工程技术研究院，河北任丘 062552；2.渤海钻探工程有限公司第二钻井工程分公司，河北廊坊 065007）

吐哈油田水平井数量逐渐增多，水平井因为井眼轨迹的特殊性，固井施工难度很大，很多井因为固井质量不合格导致后期完井作业效果不理想，还有部分井虽然固井质量合格，但因水泥环的力学性能不满足要求，压裂中发生环空窜流等问题，固井质量问题严重影响吐哈油田水平井的开发效果。因此，针对水平井固井中存在的问题，研制了增韧防窜剂，形成了适合水平井固井的韧性防气窜水泥浆体系。

1 增韧防窜剂的研发

增韧防窜剂的研发需要考虑水泥浆的防窜性能和水泥石韧性两个方面。通过对防窜和增韧机理的研究[1，2]，通过加入有机高分子材料形成聚合物薄膜，提高水泥浆防窜性能。一般纤维增韧剂虽然能提高水泥石的延展性，但却显著降低了水泥石的阻裂性，使用钢纤维和高弹模纤维能提高水泥石的阻裂性能，但水泥浆的流动性和可泵性变差。通过对纤维材料进行表面改性，使之能较容易的分散于药液中，效果对比（见图1）。

图1 纤维改性实验侧面图

通过改性实验，可以看出改性后的纤维在水中具有很好的分散性，能均匀的分散在水中，在配制水泥浆时，就能够均匀的分散在水泥浆中。把改性后的纤维材料与高分子材料进行复配，形成了能够同时提高水泥石的延展性和阻裂性而又能提高水泥浆的防窜性能的新型复合增韧防窜剂。……