滲透固結型環氧樹脂基油氣井常溫固泥材料
作者：于斌, 王有偉, 馬天龍, 梁朝業, 張國梁, 馬春風, 李屹, 湯棟霖*
關鍵字：環氧樹脂，固井，泥餅膠結，滲入-擴散-膠結
論文來源：期刊
具體來源：鉆井液與完井液
發表時間：2022年
在油氣井鉆井過程中固井二界面膠結強度低是導致固井環氣竄問題的重要原因。在本工作中，我們采用含可反應稀釋劑的低粘度、高滲透性的環氧樹脂（HP環氧樹脂）與水泥漿共混，混合水泥漿中的環氧樹脂在高壓條件下可以滲透擴散至泥餅中，經固化后可顯著明顯改善水泥漿和泥餅之間界面膠結強度。實驗結果表明，HP環氧樹脂自身固化具有較高的抗壓性能，加入表面活性劑Tween-80可提高其與水泥漿的相容性，形成均一的體系，HP環氧改性水泥漿的各項性能指標符合工程需求。通過接觸角、SEM等測試驗證了環氧樹脂通過“滲入-擴散-膠結”來增強界面粘接力的機理。結果表明，5 wt% HP環氧樹脂占比的共混水泥漿，其1 d的抗壓強度為24.3 MPa，用其進行泥餅膠結時，膠結強度可達0.45 MPa（1 mm厚泥餅），如果將HP環氧的含量微升至10 wt%，膠結強度還能進一步提升至0.55 MPa。從微觀形貌中可以看出HP環氧樹脂從水泥漿中滲透擴散至泥餅中，使得形成的泥餅界面更加致密。