精铁矿粉加重水泥浆体系研究与应用

摘要

为满足四川油田高压天然气井固井对水泥浆"压稳、替净、封严"的要求,选用高密度(5.05 g/cm3)、过孔径为74 μm筛的精制铁矿粉作加重剂,并调整了其粒度分布,优化了干灰组分比例,确定了最优水灰比(0.29～0.35);同时通过多种水泥外加剂优化组合(SD18、SDP-1、SD35、SP)来调整高密度水泥浆性能,实现了水泥浆流变性、稳定性和抗压强度3者相协调,使水泥浆具有良好的动态和静态特性,研制出了密度为2.10～2.40 g/cm3的高密度水泥浆.该水泥浆API失水量小于50 mL,流变性好,稳定性高,SPN值小于3,有较好的防气窜性能,稠化时间可调,水泥石早期强度大于14 MPa.该高密度水泥浆体系在龙岗61高压天然气井中进行了应用,一次性成功封固4 065 m的井段,评价结果表明,其优质率为43.75%,中等质量井段占42.13%,单井合格率达85%以上.