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羟基磷灰石耐高温抗CO2腐蚀水泥浆

田进

田进. 羟基磷灰石耐高温抗CO2腐蚀水泥浆[J]. 钻井液与完井液,2022,39(2):208-213 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.02.013
引用本文: 田进. 羟基磷灰石耐高温抗CO2腐蚀水泥浆[J]. 钻井液与完井液,2022,39(2):208-213 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.02.013
TIAN Jin.A high temperature CO2 resistant hydroxyapatite cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(2):208-213 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.02.013
Citation: TIAN Jin.A high temperature CO2 resistant hydroxyapatite cement slurry[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(2):208-213 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.02.013

羟基磷灰石耐高温抗CO2腐蚀水泥浆

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.02.013
基金项目: 国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2017ZX05032004-004)、“大型油气田及煤层气开发及勘探评价”(2016ZX05060);国家重大专项课题“涪陵页岩气水平井钻井液与固井液技术研究”(2016ZX05060-015)
详细信息
    作者简介:

    田进,在读硕士研究生,1996年生,主要从事油气井工作液研究工作。电话 15072483265;E-mail:1029415926@qq.com

  • 中图分类号: TE256

A High Temperature CO2 Resistant Hydroxyapatite Cement Slurry

  • 摘要: 高温气井固井过程中,必须对水泥浆进行防腐处理。受腐蚀仪器与抗高温聚合物防腐剂的限制,高温区域水泥石相关防腐报道较少。以实验室自制的聚合物乳液为聚合物防腐剂,研选羟基磷灰石为无机防腐填料,构建了一套适用于高温气井的羟基磷灰石耐高温抗CO2腐蚀水泥浆体系,并评价其常规性能、抗窜性能与防腐性能。结果表明水泥浆流变性良好、抗窜能力强,90 d内水泥石腐蚀深度低于0.5 mm。水泥石XRD与SEM分析表明,高温区域内凝胶性物质与氢氧化钙基本消失,腐蚀反应比较单一,主要是硬硅钙石与CO2相发生了反应。LKseal聚合物防腐剂通过成膜作用减少CO2侵蚀水泥石,羟基磷灰石通过吸收CO2并生成叠片状碳酸羟基磷灰石修补腐蚀后孔洞,进一步提高羟基磷灰石水泥石抗腐蚀能力。

     

  • 图  1  TL-3型高温高压水泥石腐蚀仪外观

    图  2  腐蚀仪单缸腐蚀釜结构示意图

    图  3  不同密度水泥石养护不同龄期后的腐蚀深度剖面图

    图  4  变密度水泥石防腐性能

    图  5  水泥石腐蚀内外层XRD图

    注:in表示水泥石内部未腐蚀层,out代表水泥石外部腐蚀层

    图  6  防腐水泥石的SEM照片

    表  1  水泥石样品养护不同龄期后的腐蚀深度

    ρ/
    g·cm−3
    14 d腐蚀深度/
    mm
    42 d腐蚀深度/
    mm
    90 d腐蚀深度/
    mm
    1.90.260.300.40
    2.00.270.320.41
    2.10.300.350.40
    2.20.300.360.45
    2.30.350.410.50
    2.40.350.430.50
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-05
  • 修回日期:  2021-12-26
  • 录用日期:  2021-11-05
  • 刊出日期:  2022-06-23

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