地聚物基油氣井固泥材料
作者：孫剛, 王有偉, 劉鑫軍, 于斌, 張國梁, 馬春風, 李屹, 湯棟霖*
關鍵字：地聚物，固井，泥餅固化，偏高嶺土
論文來源：期刊
具體來源：鉆井液與完井液
發表時間：2022年
地聚物是一類由堿激發劑和膠凝材料制備而成的、具有SiO4和AlO4四面體單元組成的三維立體網狀結構的無機聚合物材料。該類材料具有力學性能優異、與無機基材黏結強度高和流動性良好等特點。針對油氣井中泥餅的殘余導致水泥漿無法有效黏結“固井二界面”的問題，本文通過添加偏高嶺土（MK）與油井泥漿中的黏土同構地聚物達成油井固泥效果。通過水玻璃和偏高嶺土制備了低黏度、高滲透率的地聚物基固泥材料。地聚物基固泥材料（玻璃模數M=1.5，MK添加量=2.5%）在常壓和高壓環境下均能有效滲入泥餅；經90 °C固化10小時后泥餅的抗壓強度分別為3.0 MPa和1.0 MPa；同時，固化后的泥餅能有效提高固井二界面的膠結性能，“地層-水泥”界面和“套管-水泥”界面的膠結強度分別為0.6 MPa和1.0 MPa。X射線衍射分析（XRD）結果表明，MK的加入雖然無法改變最終固化后泥餅的結晶性能，但其適量加入能提高膠凝材料的含量，從而進一步提高固化后泥餅的抗壓強度和膠結強度。