危害固井安全的水泥浆倒挂现象及消除方法研究

摘要

针对加有缓凝剂的水泥浆存在高温85℃左右的凝结时间长于低温的"倒挂"问题,实验研究了缓凝剂加量大小对水泥浆高温倒挂的影响,氧化钙加量大小、混拌方式以及高温预养护对加有缓凝剂的水泥浆凝结时间的影响.实验结果表明:加有葡萄糖酸钠(SG)与二元共聚物(Al)的水泥浆均存在倒挂现象;随着外加氧化钙加量的增加,未加缓凝剂的水泥浆凝结时间变化不大,加有缓凝剂的水泥浆的凝结时间明显缩短;水泥中自由氧化钙的含量对加有缓凝剂的水泥浆凝结时间影响较大;高温预热可以有效地消除水泥浆的倒挂现象.理论分析表明,铁铝酸四钙与氢氧化钙的高温水化加速造成水泥浆中自由氢氧化钙含量的减少,是造成加有缓凝剂的水泥浆高温凝结时间长于低温的主要原因.固井施工时,若井底温度高于85℃,通过调整水泥浆的泵入排量改变泵入时间可以在一定程度上消除水泥浆的倒挂问题.