第四讲常用固井外加剂及作用机理

PC-G71S
CG701S/711 S
PC-G70L CG701L
PC-G71L CG71L/704L
PC-G72L CG729L
PC-G73L CG712L
PC-G80L CG609L
1.8-1.9
1.02-1.04 1.0-1.1 1.02 1.05-1.1 1.08
25-120
40-115 40-93 30-120 30-93 30-120
CA901L
CA931S CA904L/ G209L CA908S CA950S
密度g/cm3 适用温度℃
2.15
0～50
1.30-1.35 0～60
2.1
0～60
1.35
28-110
1.27
0～70
2.5
20-160
加量范围% 1-6
备注
用于表层，提高早期强 度和触变性
1-3
用于表层，缩短稠化时
<4
（3）复合促凝早强体系：
如CaCl2+Na2SO4、CaSO4+NaNO2+三乙醇胺、三乙醇胺+NaCl、三异丙醇胺+ 亚硝酸钠、 Na2SO4 +NaNO2、甲酸钙+NaNO2等。
2
第四講常用固井外加剂及作用机理
促凝剂
二、促凝剂主要作用机理
（1）同离子效应与盐效应。改变胶凝材料的溶解度，加快水化进程。 （2）生成复盐、络合物或难溶化合物。与水泥胶体矿物发生化学作用，
7. 聚乙烯多胺类降失水剂体系：聚乙烯多胺（或亚胺）与磺化苯乙烯 反应的产物；聚胺低温降失水剂。
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第四講常用固井外加剂及作用机理
降失水剂
二、降失水剂主要作用机理
1.
减少滤饼渗透性，改善水泥滤饼
（1 改善水泥颗粒分布，阻塞滤饼空隙形成致密滤饼以降低失水。
（2 在滤饼和地层交界面形成一层非渗透性膜，如水溶性聚合物 降失水剂可通过高分子链吸附到水泥颗粒表面（离子型聚合 物发生静电吸附；非离子型通过氢键或诱导作用吸附在水化 层上），使水泥颗粒相互发生桥接，形成网状结构，束缚更 多的游离液，达到降失水的目的；线性高分子链的柔顺性， 还使滤饼具有高弹性和粘弹性，并在水泥浆体中形成结构松 散的胶凝聚集态稳定地楔入滤饼，使滤饼更致密。
生成溶度积比相应单盐更小的复盐、络合物或难溶化合物，加快 水化反应进程。 （3）形成结晶中心加速水泥的凝结与硬化。
3
第四講常用固井外加剂及作用机理
促凝剂
三、海上常用油井水泥促凝剂
系统名称 PC-A90S PC-A90L PC-A91S PC-A93L PC-A94L PC-A95S
曾用名称 CA904/3S
7
第四講常用固井外加剂及作用机理
降失水剂
一、降失水剂种类
5. 乙烯基吡咯烷酮类共聚物：乙烯基吡咯烷酮-丙烯酰胺三嵌段共聚 物（AM-VP-AM）；AMPS-VP-AM-AA四元共聚物 。
6. 磺化苯乙烯类共聚体系 ：磺化苯乙烯/马来酸酐共聚物和磺化芳烃 聚合物的混合体系；苯乙烯/AMPS共聚物（ST/AMPS）。
2.
增大液相粘度
即增大向地层的滤失阻力来降低水泥浆失水，但专靠高分子 聚合物来提高粘度，抑制游离的流动来减小滤失量不是最佳 途径，它会引起水泥浆流动性变差。
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第四講常用固井外加剂及作用机理
降失水剂
三、海上常用降失水剂
系统名 称
曾用名称
密度 g/cm3
适用 温度℃
PC-G34S CG304S
1.26 40-120
水泥化验基础
1
第四講常用固井外加剂及作用机理
促凝剂
一、促凝剂种类
（1）无机盐类：
氯盐：CaCl2、NaCl、NH4CL、FeCl3、AlCl3等 硫酸盐及其它盐：Na2SO4、K2SO4、Na2SiO4等 碱：NaOH、KOH、Al(OH)3等
（2）有机化合物：
主要包括甲酸钙、草酸、三乙醇胺、三乙渣、三聚氰胺甲醛树脂等。
2. 纤维素衍生物：包括羟乙基纤维素（HEC）、改性羟乙基纤维素 （HMHEC）、羟丙基纤维素（HPC）、羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC） 等。
3. 木质素改性产物：磺化或磺甲基化木质素与甲醛、多胺反应得到胺 基化产物。
4. 丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物（AM/AA）：AM/AA-Na；丙烯酰胺-乙烯 基咪唑（VI）二元共聚物和丙酰胺-AMPS-咪唑三元共聚物 ；N,N二甲基丙烯酰胺-AMPS共聚物（NNDMA/AMPS）、AA/AMPS共聚物和 CMHEC高温耐盐降失水剂体系；
PC-F44L CF401S 1.08-1.10 30-120
加量范 围%
0.2-1.5
备注
用于PC-HAD® 体系，降 低流动阻力和触变性
0.3-2.0 0.5-3.0
分散水泥浆，降低流动 阻力和触变性
6
第四講常用固井外加剂及作用机理
降失水剂
一、降失水剂种类
1. 颗粒材料：膨润土、石灰石粉、沥青质、热塑性树脂、乳胶（粒径 为200~500纳米的聚合和乳液体系）、聚醋酸乙烯酯（使用温度小 于50℃）、丁苯乳胶（苯乙烯-丁二烯）（使用温度达176 ℃）和 聚乙烯醇乳胶、苯乙烯-甲基苯乙烯甲脂、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸 乙酯等。
间，提高早期强度
1.5-4
0.5-3 2-4
油层专用早强剂
用于PC-HAD® 体系， 提高早期和最终强度
4
第四講常用固井外加剂及作用机理
分散剂
一、分散剂种类
木质素磺酸盐及衍生物：要包括木质素磺酸钙（钠）、铁铬盐。 环芳基磺酸盐甲醛缩合物：即由煤焦油或其它含芳香族化合物化工副 产物经深加工得到的产品 水溶性密胺树脂：即磺化三聚氰胺甲醛树脂，它是由三聚氰胺、甲醛 和焦亚硫酸钠为原料经加成、磺化、缩合后制成的一种高分子聚合物。 磺化醛酮缩合物：即用甲醛、丙酮和焦亚硫酸钠在一定条件下反应制 得，其成本低、无缓凝、无起泡副作用，可用于高温高压井段的固井。 磺化乙烯基类聚合物及衍生物：主要包括磺化聚苯乙烯或与其它单体， 如马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺等的共聚物。具有稳定性好、耐高温、 不起泡、不缓凝和减阻效果明显等特点，在盐水浓度从5%到37.5% 的水泥浆中有明显的分散减阻效果，但成本高。
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第四講常用固井外加剂及作用机理
分散剂
二、分散剂的主要作用机理
1. 吸附—分散和释放游离水来自百度文库理 2. 形成扩散双电层 3. 润湿、润滑作用 4. 微气泡润滑作用
四、海上常用分散剂
系统名 称
曾用名称
密度 g/cm3
适用温 度℃
PC-F41S CF450S
1.2
30-180
PC-F41L CF401/4L 1.2-1.22 0～150