高温高压环境固井水泥研究进展

高温高压环境是深井、超深井、地热井、稠油热采井等固井面临的最大挑战之一;水泥石的高温强度衰退现象早在20世纪50年代就得到认识,经过近70年的研究,抗高温油井水泥体系的研究已经取得了很大的进展。该文章对本领域的研究成果进行了梳理与总结,调研了三种抗高温油井水泥体系,即加砂硅酸盐水泥、高铝水泥和磷铝酸盐水泥,分析了各种体系的优点与不足;重点阐述了常用加砂硅酸盐水泥的高温强度衰退机理及其物理力学性能影响因素,从而为油井水泥抗高温性能的进一步研究以及现场的配方优化设计提供参考依据。调研发现在较高温度环境加砂硅酸盐水泥均会出现不同程度的强度衰退现象,而减缓强度衰退的方法主要包括减小硅砂粒径、优化颗粒级配和提高水泥浆中的固相体积分数等。