油基钻井液与水泥浆接触污染内因探讨

发布时间：2018-05-31 12:29

  本文选题：油基钻井液 + 水泥浆　； 参考：《石油钻采工艺》2017年05期

【摘要】：油基钻井液因其良好的性能被广泛应用于深井、复杂结构井钻井中,但伴随其广泛应用,油基钻井液与水泥浆因接触污染引起井下复杂情况案例越来越多。为此,首先分析了水泥浆中掺混钻井液和钻井液外加剂对其性能影响,在此基础上,借助于扫描电镜、X射线衍射仪及傅里叶变换红外光谱仪等现代分析手段,探究掺混前后水泥浆物相和微观形貌的变化。研究结果表明:油基钻井液中降滤失剂、氯化钙在水泥水化不同阶段增加了的氢氧化钙的溶解度,加快了C3S水化速度,使得水泥浆凝聚、变稠,导致水泥浆流动性急剧变差;而主乳化剂、辅乳化剂及黏土增加了油基钻井液界面膜的强度与厚度,难以与水泥浆形成"油包水"或"水包油"乳化结构而造成污染。该系统性研究更加深入地认清了油基钻井液与水泥浆接触污染的本质,为防范两者接触污染提供技术参考。
[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.
【作者单位】： 中国石油塔里木油田分公司;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;
【基金】：中石油重大专项“前陆冲断带超深井钻完井技术(编号:2014E-2102) 和国家自然科学基金“深井井筒-地层传热传质环境下井筒温度压力时变特性研究”(编号:51504210)
【分类号】：TE254

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