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固井外加剂及特种水泥浆体系研究进展 邹建龙孙富全 吕光明 （中国石油集团海洋工程有限公司固井事业部，天津塘沽３００４５１） 摘要：综述了几种固井外加剂及特种水泥浆体系的国内外研究进展情况。固井外加剂中， 介绍了降失水剂和缓凝剂两种最重要的外加剂。特种水泥浆体系中，介绍了胶乳水泥、纤维水 泥、防腐蚀水泥、高性能低（高）密度水泥４种近年来最受关注的水泥浆体系。通过分析国内 外外加剂和特种水泥浆体系的研究发展现状，探讨了国内今后的发展方向。 关键词：固井；降失水剂；缓凝剂；胶乳水泥；纤维水泥；防腐蚀水泥；高性能水泥；研 究进展 固井外加剂研究进展 近３０年来，国外固井外加剂的发展异常迅速，品种更新换代很快，目前达到１５个功能分类，合计有１００多种品种。国内在吸收消化国外先进技术的基础上，也建立了适合国内油田固井的外加剂体系和相应的产品，基本能够满足国内大多数井的固井需求。限于篇幅，笔者仅介绍两种最重要也是研究最多的外加剂——降失水剂和缓凝剂的研究进展情况。１．１降失水剂研究进展 降失水剂产品可分为两大类：颗粒材料和水溶性高分子及有机材料。颗粒材料中，胶乳凭借其良好的降滤失、防气窜、增韧等优点成为国内外的研究热点。目前，大部分降失水剂产品均为水溶性聚合物及有机材料，这类产品又可分为改性天然产物与合成聚合物。此外，国外对环保型降失水剂也做了许多研究。１．１．１改性天然产物类降失水剂 改性纤维素是水溶性天然产物中应用较多的一类降失水剂。可用做降失水剂的改性纤维素有ＣＭＣ（羧甲基纤维素）、ＨＥｃ（羟乙基纤维素）、ＣＭＨＥｃ（羧甲基羟乙基纤维素）等。ＣＭＣ使水泥浆产生絮凝，且缓凝性强，现已不使用。ＨＥｃ综合性能尚可，有少量应用。ＣＭＨＥｃ在国外使用较多，但国内生产很少，未见应用报道。改性纤维素共同的缺点是水溶性差、黏度高、耐温性能差、映偎嗲慷确⒄埂Ｍü韵宋亟谢Ы又簿鄯从Γ肫渌δ艿ヌ澹歉纳破湫阅苋毕莸慕虾梅椒ā９饪⒌母男韵宋夭罚纾拢使究⒌模疲桃唬担玻疲桃唬担吹取＃疲桃唬担彩褂梦露瓤纱铮保矗埂妫疲桃唬担词褂梦露瓤纱铮保罚丁妫捎糜诘脱嗡嘟小９诟男韵宋夭酚刑旖蛑杏筒承枪镜模拢埔唬薄⒑幽衔阑怨镜模牵常埃斓取＃保保簿酆衔锢嘟凳?合成聚合物类降失水剂品种繁多、性能优异，具有一些天然产物无法比拟的特点，因而成为各国研究人员竞相开发的重点。 】０７ １）非离子型聚合物 。 ＰｖＡ（聚乙烯醇）体系是国内应用较广的一类非离子型降失水剂，具有独特的优点，典型产品如天津中油渤星公司的Ｇ６０ｓ。该降失水剂适用温度可达９５℃，高于此温度后，交联键被破坏，降滤失性能变差。此外，该降失水剂抗盐（Ｎａｃｌ）性能差，抗盐通常不超过５％。为了改善ＰｖＡ体系耐温、耐盐性能较差的缺陷，可以采用化学交联的方法对ＰＶＡ进行改性，如采用醛类或酸类等缩合剂使ＰＶＡ的醇基发生缩合反应以得到部分交联的ＰＶＡ。化学交联的ＰＶＡ单独使用，不需要硼砂等交联剂，耐温可达１２０℃，抗盐可达８％，滤失量可以控制在５０ｍＬ以下。 ２）阴离子型聚合物 阴离子型聚合物是国内外研究最为广泛、产品种类最多的一类降失水剂。其共聚单体包括非离子和阴离子单体两大类。非离子单体主要包括：ＡＭ（丙烯酰胺）、ＮＶＰ（Ｎ一乙烯基吡咯烷酮）、ＮＮＤＭＡ（Ｎ，Ｎ一二甲基丙烯酰胺）、Ｓｔ（苯乙烯）、ＶＩ（乙烯咪唑）、ＶＦＡㄒ蚁┘柞０罚ⅲ郑校ㄒ蚁?a name=baidusnap0吡啶）、ＶＭＡＡ（Ｎ一甲基一Ｎ一乙烯基乙酰胺）等。这些单体中，ＡＭ易水解，所以在共聚物中含量不可太多；ＮＮＤＭＡ引入了不易水解基团，耐高温性能明显增强，但这种单体价格昂贵，国内尚处于小试阶段。阴离子单体主要包括两类：一类是磺酸盐单体，如ＡＭＰＳ（２一丙烯酰胺基一２一甲基丙磺酸）、ｓｓ（苯乙烯磺酸盐）、Ｖｓ（乙烯磺酸盐）、Ｐｓ（丙烯磺酸盐）；另一类是羧酸盐单体，如ＡＡ（丙烯酸）、ＭＡＡ（甲基丙烯酸）、ＨＥＡ（羟乙基丙烯酸）、ｎ（衣康酸）等。ＡＭＰＳ耐温耐盐能力强，聚合活性高，使用日益广泛，国内已形成规模化生产。 国外开发的产品，如哈里伯顿公司的Ｈａｌａｄ一３４４、Ｈａｌａｄ一４１３、ＨａｋＬｄ一４、Ｈａｌａｄ一７００，ＢＪ公司的ＦＬ一３２，ＦＬ一３３等均属于此类产品。国内近些年来加强了这方面的研究，取得了不少研究成果，典型产品如天津中油渤星公司的ＢｘＦ一２００Ｌ。１．１．３环保型降失水剂 随着人们对环境保护的日益重视，近年来，国外研究人员加大了对环保型降失水剂的研究开发。所谓环保型降失水剂，是指生物降解性能较好的降失水剂产品。目前开发环保型降失水剂的途径主要有：（１）开发具有降滤失功能的天然产物；（２）对现有天然产物降失水剂进行改性，拓宽其应用范围；（３）开发在强碱性环境中稳定、而在中性水介质中