国内外低密度油井水泥的研制概况

   1. 国外低密度油井水泥的研制　

　 美国研制油井水泥减轻剂过程是一个渐进的过程。 早在20世纪40年代，美国开始用粉煤灰作油井水泥的减轻剂，至1965年在固井工程中已有年用粉煤灰13万t的记录。其时，水泥浆体采用绝对体积比，粉煤灰与水泥之比为1：1；如改为质量比，则为37：47。在该配比中掺入少量膨润土或粘土，以提高浆体的流动度和保水性，但在浆体中，膨润土之类的混合料必须搅拌均匀，方可保证质量。 　

　当时，美国配制的纯硅酸盐水泥浆体的密度一般为1.87g/cm3，而用粉煤灰作减轻剂的水泥浆体的密度则为1.69g/cm3，已能适应一般固井工程的需要。 美国石油学会也曾经颁布油井水泥用粉煤灰标准。

　　1973年，美国又开始研制利用粉煤灰中空心微珠作减轻剂，来减轻油井水泥浆体的密度，至1980年获得成功。Halliburton公司曾提出以粉煤灰中“高强微珠”（Hishstrength microspheres）作水泥减轻剂，其配制的水泥浆体的密度低达0.9～1.10g/cm3，几乎只有纯水泥浆体密度值的一半，堪称超低密度，次年获得“空心微珠低密度油井水泥”专利。

　　2. 国内低密度油井水泥的研制 　　

　 我国低密度油井水泥研究起步较晚，但20世纪80年代以后发展速度较快，现按所用减轻剂材料，分述如下：

　　（1）硅粉。1966年中国建筑材料科学研究院研制出在油井水泥中添加67%的硅粉或硅藻土的低密度油井水泥。当水灰比为0.8～1.10时，密度降至1.40～1.52g/cm3，在大港油田试验成功。1974年，锦西水泥厂为辽河油田试验生产水泥浆的密度为1.55～1.60g/cm3的矿渣油井水泥，并将其用于固井。 　

　　（2）粉煤灰。20世纪80年代末，大港油田将粉煤灰添加进G级水泥中，使浆体密度降至1.50～1.60g/cm3。 　

　　（3）漂珠。为解决克拉玛依油田克拉玛依——乌鲁木齐大断裂以南的井眼漏失问题，1983年新疆石油管理局钻井工艺研究所用漂珠作减轻剂，配制低密度油井水泥，使水泥浆密度降至1.15～1.50 g/cm3，推广后较好地解决了该地区的水泥浆的漏失问题。

　　1984年，辽河油田将漂珠添加在锦西水泥厂75℃油井水泥中，使水泥浆密度降至1.25～1.55g/cm3，较好地防止了古潜山油矿的井眼漏失。1984～1991年共应用623井次，使用漂珠达4000余吨。 　

　　至1988年末，全国又有大庆、华北、四川、胜利、青海等油田或多或少地采用了漂珠低密度油井水泥。 1988～1990年，石油部工程技术研究所针对中原油田抗盐防漏问题，辽河油田稠油热采井防漏问题，与中原油田协作，以漂珠作减轻料，辐以T50等外加剂，研制出密度为1.20～1.40g/cm3的抗硫酸盐和耐高温的低密度水泥浆，并获得成功。