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基于热增黏共聚物的高密度水泥浆高温稳定剂

李小林 李剑华 杨红滨 刘文明 齐奔 李哲 于敬宇

李小林,李剑华,杨红滨,等. 基于热增黏共聚物的高密度水泥浆高温稳定剂[J]. 钻井液与完井液,2022,39(1):76-81 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.013
引用本文: 李小林,李剑华,杨红滨,等. 基于热增黏共聚物的高密度水泥浆高温稳定剂[J]. 钻井液与完井液,2022,39(1):76-81 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.013
LI Xiaolin, LI Jianhua, YANG Hongbin, et al.Study on thermally viscosifying copolymer as a high temperature stabilizer for high density cement slurries[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(1):76-81 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.013
Citation: LI Xiaolin, LI Jianhua, YANG Hongbin, et al.Study on thermally viscosifying copolymer as a high temperature stabilizer for high density cement slurries[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(1):76-81 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.013

基于热增黏共聚物的高密度水泥浆高温稳定剂

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.013
详细信息
    作者简介:

    李小林,工程师,2014年硕士毕业于西南石油大学油气井工程专业,现在主要从事固井外加剂及固井工艺的研究工作。电话(022)25961706;E-mail:lixiaolin@cnpc.com.cn

  • 中图分类号: TE256.6

Study on Thermally Viscosifying Copolymer as a High Temperature Stabilizer for High Density Cement Slurries

  • 摘要: 针对水泥浆高温沉降失稳问题,设计开发了一种基于热增黏共聚物的高温高密度水泥浆稳定剂。首先,合成了一种热增黏共聚物,共聚物中引入新型疏水单体,测试了热增黏共聚物溶液不同温度下的流变性能,探索了其热增黏机理。热增黏共聚物溶液表观黏度随着温度的升高逐渐增加,115~125 ℃时达到最大值,温度持续升高,表观黏度略有降低,但150 ℃表观黏度仍可维持在初始表观黏度的2~4倍,表现出良好的热增黏效果。基于合成的热增黏共聚物,与助剂复配,制备了高温高密度水泥浆悬浮稳定剂,评价了稳定剂对高密度水泥浆沉降稳定性的影响,和加有稳定剂的高密度水泥浆流变性能、失水量、游离液、稠化性能和抗压强度等综合性能。实验结果显示,2.50 g/cm3高密度水泥浆中加入1%稳定剂后,150 ℃水泥浆密度差由0.58 g/cm3降低至0.07 g/cm3,水泥石密度差降到0.08 g/cm3以下,水泥浆高温变稀现象得到抑制,稳定性显著改善。加入稳定剂后,高密度水泥浆失水量及游离液降低,对水泥浆稠化时间、流变性能及抗压强度影响小,综合性能能够满足现场施工需求。

     

  • 图  1  热增黏共聚物PAND3的红外光谱图

    图  2  热增黏共聚物PAND3的核磁共振谱图

    图  3  1%热增黏聚合物不同温度下的黏度

    图  4  加有不同量BH-HS005S的高密度水泥浆高温稳定性

    图  5  不同BH-HS005S加量下不同密度高密度水泥浆的高温稳定性

    图  6  未加入BH-HS005S高密度水泥浆稠化曲线

    图  7  加入1%BH-HS005S高密度水泥浆稠化曲线

    图  8  含有不同加量BH-HS005S的高密度水泥浆综合性能

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-02
  • 修回日期:  2021-10-12
  • 录用日期:  2021-09-02
  • 刊出日期:  2022-05-06

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