低密度水泥浆充填增强材料粒径分布设计方法

应用紧密堆积理论设计的低密度水泥浆从根本上解决了普通低密度水泥浆性能差的难题,已在国内外普遍应用。其技术核心是添加大量的活性微细充填增强材料来大幅降低固相组分的孔隙率。国内该领域的技术水平较国外有一定差距,主要原因是充填增强材料的粒径分布不尽合理,导致水泥、减轻剂间的空隙的填塞程度差,固相组分孔隙率仍较高。固井工程技术人员缺少一种便捷的方法用于设计优化充填增强材料的粒径分布。为此,笔者采用Andreasen等提出的颗粒体系最密实堆积数学模型,并把水泥和减轻剂合并为基础固相,来设计计算充填增强材料的粒径分布。通过设计实例和试验配制出了高性能的低密度水泥浆,说明了设计方法的实用性。