外加剂对矿渣-粉煤灰地聚合物固井水泥浆的影响

针对地聚合物固井水泥浆凝结时间短、表观黏度及滤失量大等问题,基于凝结时间、表观黏度和滤失量等性能参数,研究了缓凝剂、分散剂和降失水剂对地聚合物固井水泥浆的影响。结果表明:缓凝剂氯化钡和硼砂仅起到微弱的缓凝作用,而氟硅酸钠缓凝效果很好,且具有提高水泥石抗压强度的能力;分散剂木质素磺酸钠和萘系减水剂具有一定程度的分散性能,且相同注入量下萘系减水剂比木质素磺酸钠降黏效果好,而聚羧酸减水剂表现为增稠效果;降失水剂CMC和CMS均具有明显降滤失能力,相同注入量下CMS降失水性能优于CMC,二者均能够提高凝结3 d的水泥石抗压强度。该研究为完井作业中水泥浆的选择提供了借鉴。

偏高岭土矿渣地聚合物固井水泥浆体系研究

地聚合物比现有的油井水泥性能优越,是常规固井水泥的替代品,但是目前没有成熟的地聚合物固井水泥浆体系。为了研发出一套成熟的地聚合物固井水泥浆体系,针对地聚合物在配比设计和制备理论不成熟的问题,开展了碱激发剂(氢氧化钠与速溶硅酸钠)和原材料偏高岭土与矿渣的配比对地聚合物抗压强度的影响等方面的研究工作,优选出地聚合物碱激发剂及最优配比。结果表明复配NaOH和速溶硅酸钠作碱激发剂比NaOH或速溶硅酸钠单独作碱激发剂对地聚合物抗压强度的影响大,原材料偏高岭土和矿渣的质量比不同也影响地聚合物的抗压强度。当选用5%NaOH与5%速溶硅酸钠作碱激发剂,偏高岭土和矿渣的质量比为2∶8时,制备到的偏高岭土矿渣地聚合物抗压强度最佳,在自然条件下养护3天后抗压强度可达到28.68 MPa。以上成果认识,对地聚合物应用于井下固井具有一定的指导意义。