油基钻井液对水泥浆性能的影响及其机理

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作   者：

李早元;  辜涛;  郭小阳;  康锁柱;  李明;  欧红娟;  柳洪华; 

作者机构：

中国石油集团渤海钻探工程有限公司第五钻井工程分公司;  "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室·西南石油大学; 

关键词：

乳化结构;  水泥浆;  强度;  油基钻井液;  流动度;  自由水;  接触污染; 

期刊名称：

天然气工业

i s s n：

1000-0976

年卷期：

2015 年 08 期

页   码：

63-68

摘   要：

目前,油基钻井液越来越多地被应用于特殊地质条件和特殊工艺井中,而钻井液与水泥浆之间通常不具有相容性,二者掺混后会产生不同程度的接触污染,可是,油基钻井液对水泥浆性能影响及其机理的研究却相对滞后。为此,实验分析了油基钻井液在不同掺混比例条件下,对水泥浆流动度、稠化时间、抗压强度、胶结强度、孔隙度、渗透率等性能的影响。同时结合超声波抗压强度、XRD、热重分析,初步探索了油基钻井液掺混对水泥性能影响的机理。结果表明,油基钻井液掺混不会大幅度影响水泥浆稠化时间,但会形成絮凝结构,降低水泥浆流动性和顶替效率;掺混后的水泥石抗压强度和胶结强度降低,孔隙度和渗透率升高,影响水泥环封隔能力。油基钻井液掺混对水泥浆性能影响的机理为:水泥浆与油基钻井液掺混形成了乳化结构,造成水泥浆中自由水被束缚,导致水泥浆流动性降低;无法固结的油基钻井液在水泥石中形成孔洞以及油相的润滑作用是使得混浆水泥石强度降低、孔隙度和渗透率升高的主要原因。