一種用于煤層氣井固井的水泥漿體系研究.pdf

1、煤層氣井固井面臨著諸多挑戰(zhàn),改善低密度水泥漿在低溫條件下的性能、提高水泥石的早期強(qiáng)度、降低失水量、縮短稠化時(shí)間、提高水泥石與煤層之間的界面膠結(jié)能力、減少水泥石的收縮、降低污染和氣竄等問題,對(duì)于煤層氣井固井具有重要的意義。
　　 本文針對(duì)煤層氣井固井時(shí)使用低密度水泥漿的缺陷,采用添加膠乳的方法,利用膠乳水泥漿失水量小、游離液為零以及形成的水泥石韌性好、射孔時(shí)水泥環(huán)不易遭到破壞等優(yōu)點(diǎn),形成新型的低密度膠乳水泥漿。通過大量文獻(xiàn)調(diào)研、理

2、論分析和推導(dǎo),基于最緊密堆積原理建立了顆粒分形連續(xù)級(jí)配模型。利用激光粒度測(cè)試儀分析了水泥、漂珠和微硅的粒徑分布情況,并利用顆粒級(jí)配理論得出三者的最佳配比,結(jié)合流變性和抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),得出低密度膠乳水泥漿的基礎(chǔ)配方。并在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出低溫下相應(yīng)的分散劑SWJZ的最優(yōu)加量為0.8％～1.2％;促凝早強(qiáng)劑的最優(yōu)加量為Al2(SO4)3:1.6％,TEA:0.06％;降失水劑TD-S的最優(yōu)加量為1.8％～2.0％;氮?dú)馀蛎泟┑淖顑?yōu)加量為1.0％。