防腐水泥浆体系技术研究及应用

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水泥石在酸性环境中,容易受到腐蚀而改变水泥石的性能,失去封固能力从而导致环空气窜,甚至导致全井报废的危害,带来严重的经济损失。例如:CO2气体对水泥石的腐蚀会导致水泥石强度降低,增加渗透率,提供了气窜通道。铁铝酸盐更易受H2S腐蚀,经H2S腐蚀后的铁铝酸盐和铝酸盐,体积发生膨胀,3个月后水泥石就能发生崩解现象。符合API推荐强度和渗透率的水泥,几个月内就会受到富含CO2流体的严重侵蚀。H2S是非常危险的有毒物质,气态溶于水,H2S的电离常数比H2CO3的电离常数低,当H2S腐蚀介质中有CO2存在时,H2S的电离常数加大,在水泥石的所有水化产物中都呈碱性,因此它能破坏水泥石几乎所有的成份。根据川东北地区储层的特点,为解决固井腐蚀问题,开展专题研究,从CO2、H2S腐蚀水泥石的机理出发,模拟井下H2S和CO2的含量、温度和压力情况,开展水泥石腐蚀前后的性能对比实验。实验内容主要包括:CO2对水泥石的腐蚀规律研究,H2S对水泥石的腐蚀规律研究以及两种复合气体并存条件下的腐蚀规律研究。在此基础之上优选了DC200,DC206等防腐添加剂,并进行室内水泥浆性能的综合评价,经过对比实验研究,证明该体系具备良好的抗腐蚀能力,满足川东北地区的地层特点。能够延长含酸性腐蚀气体油气井的生产周期,创造更高的经济效益。目前已经完成了3口井的现场固井试验,固井质量为优良,取得了良好的应用效果。
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