基于颗粒级配技术的防腐水泥浆体系配方设计及施工工艺研究

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随着油气勘探开发的不断深入,高含硫油气田越来越多,在我国的天然气资源中,大部分含有硫化氢(H2S)。四川气田就是一个典型的酸性气田,气田在开采过程中存在多种腐蚀环境,70%以上的气井是含硫井,所以许多油田在开发过程中,都会受到地层中所含H2S和二氧化碳(CO2)等酸性腐蚀性介质的影响,这些介质会腐蚀油气井水泥环,从而影响其密封效果,最终导致套管的腐蚀和破坏速度加剧。本文基于颗粒级配技术,针对G级水泥的粒径分布选用80目、120目和160目的砂对G级水泥和微细水泥进行复配,详细讨论了砂的掺量、粒径以及各种级配方式对防腐水泥浆综合性能的影响,研制出了综合性能最优的防腐水泥浆体系,并将其生成的防腐水泥石与常规G级水泥石进行抗H2S腐蚀实验对比,测定水泥石外观、腐蚀深度和抗压强度的变化,通过扫描电镜、X-衍射分析了水泥石腐蚀后的微观结构与成分。结果表明:通过颗粒级配技术复配的防腐水泥浆体系能够明显地改善水泥石的抗腐蚀性能。本文设计的防腐水泥浆体系在川东北元坝区块的含硫井固井施工中得到了成功的应用,有效地控制住了硫化氢的污染,达到了最初的设计目标,具有广阔的推广前景。
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