固井过程中,气窜是一项非常难解决的问题,尤其是封固段顶底温度差较大时,气窜更容易发生,有时会造成严重后果,造成全井的报废。因此,固井过程中有效地防止气窜的发生尤为重要。本文通过理论分析和实验研究相结合的方法,研究出一种非渗透胶乳聚合物水泥浆体系,该体系具有其独特性:①采用胶乳与聚合物降滤失剂复合,有效地改善了胶乳体系的稳定性,同时具有降低胶乳体系的用量、滤失量、增强水泥浆体系的综合性能。②温度适应性强,从36℃到89℃范围内,均能有效地改善和稳定胶乳体系。③与胶乳体系配套的胶乳水泥浆消泡剂,具有优异的胶乳消泡效果。④配套的水泥浆膨胀剂EXPS,具有优异的膨胀效果,其不受温度和环境因素影响,膨胀效果稳定,对水泥浆无不良影响。⑤胶乳聚合物水泥浆体系中配套的分散剂、缓凝剂以及降滤失剂具有良好的协同作用,所配制的水泥浆在高温和低温环境下均具有较好的稠化转化时间,防止流体窜流特别是气窜的效果显著。机理分析研究表明:EXPS水泥浆膨胀剂具有一定微压气体膨胀,具有一定凝固期膨胀同时还具有一定的近程膨胀和适度的远程晶格膨胀;非渗透剂的加入,改善和增强了水泥颗粒与胶乳颗粒之间的联接,降低了水泥石的渗透性能,有效地发挥了防气窜的功能。现场应用结果表明,所开发的非渗透胶乳聚合物水泥浆体系防气窜性能好,满足固井作业要求。