高密度抗鹽水泥漿體系介紹(編輯修改稿)
2025-07-13 20:07 本頁面
【文章內容簡介】 比仍然很大，阻礙材料性能的進一步提高和發(fā)展。使用高性能的分散劑，但水泥漿的失水必須控制得很低，否則水泥漿在地層的失水，極易破壞其流動性，產(chǎn)生橋堵和蹩泵。顆粒級配正如上所述，分散劑不能改變充填水的數(shù)量，要削減充填水，必須提高系統(tǒng)的堆積密度，合理的顆粒大小分布和緊密堆積，可使材料的膠空比大幅度下降，緊密堆積理論以顆粒級配技術為依托，把不同級別大小的顆粒放在一起，實現(xiàn)良好的孔隙充填（見圖6），并相應提高顆粒間的范德華力，從而提高了水泥石的綜合性能。因此在配制高密度水泥漿時還經(jīng)常采用較粗顆粒的水泥，如H級水泥，同時在高溫時，也經(jīng)常采用較粗顆粒的石英砂，然后通過篩選加重材料的粒徑分布，達到緊密堆積，最大程度地提高水泥漿的密度。斯倫貝謝公司開發(fā)的DensCRETE水泥，就是利用合理的水泥和超細球型的Micromax加重劑，通過外摻料顆粒級配，配制出流動性能良好的高性能水泥漿（），已在墨西哥、阿曼和我國的南海等油田使用。圖6 線性堆積密度模型提高配漿水的密度 有時在無干混條件的固井作業(yè)中經(jīng)常采用通過提高配漿水的密度來達到配制高密度水泥漿的目的，如在配漿水中加入NaCl、KCl等，但由于鹽本身的密度決定了它對提高水泥漿密度的作用比較有限，,而且鹽還可能破壞水泥漿的其他性能；而將超細加重材料混入配漿水，并同時提高配漿水的粘度，保持良好的穩(wěn)定性，是一種比較有效的辦法。加重材料用加重劑提高水泥漿密度是最通用的辦法，合格的加重劑必須滿足以下條件：1）合理的顆粒粒度分布：粒度太大容易使水泥漿產(chǎn)生離析，粒度太小又容易增加水泥漿的稠度；2）需水量要少：需水量過大，會使加重劑加量增大，影響水泥漿的強度發(fā)展，同時還不利于密度的提高；3）不影響水泥水化進程，與其它添加劑有良好的相容性，同時對外加劑的吸附能力要弱。水泥漿加重劑的選擇范圍不是很廣，最常用的水泥加重劑是鈦鐵礦石、赤鐵礦石、重晶石等，表1給出了它們的物理性能及一般能達到的水泥漿密度。從表1可以看出赤鐵礦是比較理想的常規(guī)加重劑，Micromax雖然性能比較理想但價格昂貴，很難推廣應用。Micromax是錳鐵合金生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，為球形顆粒，含氧化錳96—98%，—10mm，—，因此在水泥漿中懸浮性能好，漿體穩(wěn)定，而且可以混配于水中而不沉降，它還有助于控制失水和強度的發(fā)展，并保持良好的流動性能。表1 各種加重材料性能特性對比加重劑外觀密度細度對水泥漿的影響可配制的水泥漿密度重晶石粉白色粉末~97%75μm80%45μm增加需水量較大，增稠可達到赤鐵礦粉暗紅色粉末~97%75μm85%45μm增加需水量較小，稍增稠可達到鈦鐵礦粉黑色細粒~97%75μm80%45μm增加需水量較小可達到Micromax棕紅色粉末~平均顆粒粒度5μm不增加需水量，無沉降穩(wěn)
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