固井用剂自50年代以来,随着石油勘探开发事业的发展,钻井技术的进步给固井提出更高的要求
用纯水泥固井已成为过去
一代又一代的油井水泥外加剂问世,用以改善水泥浆性能,使之能适应深井或超深井、特殊井复杂地层等的固井施工,达到封隔地层、支撑套管和地层、保护油气层、延长油井寿命和提高石油采收率的目的
同时,外加剂的应用水平的提高反过来也促进固井技术的发展
如今固井工程己成为石油工程、化学工程、硅酸盐科学、高分子科学、流变学等多学科互相渗透的综合学科
如上所述,随着完井高新技术的发展,对固井水泥浆性能的要求也越来越苛刻
从施工可靠性出发,要求水泥浆满足固井施工指标,如水泥浆密度、稠化时间、降失水性能以及流变性等
此外对于特殊井还有其它方面的要求,如对低温井要求能适应冰点以下的温度;对地热井或热采井则要考虑高温下施工性能或高温下水泥石安定性等问题
同时,对复杂地层如脆弱或多孔隙地层、盐层、碳酸盐岩地层要考虑固井施工和对水泥浆体系的特殊要求
总而言之,在油井水泥及外加剂的研究和应用方面,除了应满足固井对水泥浆施工要求外,还应着重考虑水泥石的性能,而后者却往往被忽视
应该强调的是要着重考虑钻井、完井和后继的采油、强化采油对固井质量、油井寿命的要求
因此应该努力提高和改善水泥石的抗压强度、界面胶结强度、弹塑性、耐腐蚀,渗透率等综合性能,以达到真正提高固井质量,延长油井寿命的目的,面对如此苛刻的条件,必须开发多种外加剂和外掺料来满足生产需要
国外在上世纪80年代以后,油井水泥外加剂的发展十分迅速,产品更新换代很快,到2000年大致可分八大类100余种产品
它们是:(l)促凝剂(早强剂):促凝和提高水泥早期强度
(2)缓凝剂:延长水泥凝结时间
(3)充填剂(或减轻剂):降低水泥浆体系密度或使单位体积材料的质量(4)加重剂:提高水泥浆密度
(5)分散剂(降粘剂):降低水泥浆粘度
(6)降失水剂:控