为了提高水泥石在酸性介质下的长期结构完整性和密封性,试验优选了抗腐蚀材料RF,并对成型后的水泥石块进行了不同龄期的CO2、H2S腐蚀试验,测定了其外观的变化、腐蚀深度和抗压强度,对水泥石样品进行了扫描电镜、X-射线衍射分析。结果表明：RF抗腐蚀材料能够明显地改善水泥石的抗腐蚀性能,并且所开发的抗腐蚀水泥浆体系具有良好的防窜、低失水、浆体稳定等综合性能。

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第2 4卷第 1期 20 0 7年 1月

钻井液

与完井液

Vo .2 1 4 No. 1

DRI NG UI& COM PL LLI FL D ETI ON UI FL D

J n .2 0 au 07

文章编号： 0 15 2 ( 0 7 0— 0 70 1 0— 6 0 2 0 ) 10 4—4

油井水泥用 RF抗腐蚀材料 谭文礼王种席方柱 (国石油集团工程技术研究院，中天津塘沽 )

摘要为了提高水泥石在酸性介质下的长期结构完整性和密封性，验优选了抗腐蚀材料 R,对成型后的试 F并 水泥石块进行了不同龄期的 C H s腐蚀试验，定了其外观的变化、蚀深度和抗压强度，水泥石样品进行 0、测腐对

了扫描电镜、 _线衍射分析。结果表明： F抗腐蚀材料能够明显地改善水泥石的抗腐蚀性能，且所开发的抗 x射 R并 腐蚀水泥浆体系具有良好的防窜、失水、体稳定等综合性能。低浆

关键词油井水泥腐蚀水泥浆添加剂硫化氢二氧化碳抗腐蚀材料 R F 中图分类号： 2 6 6 TE 5 . 文献标识码： A

2 0世纪 8 0年代中期，国外开始研究酸性气体对水泥石的腐蚀问题。研究结果表明：泥水化产水物与 C H S反应将破坏水泥石的结构完整性， O、

表 1 9 O℃下 p H= 1的酸液对各种材料的腐蚀情况时

导致水泥石渗透率和孑隙率增大，而引起层间封 L从 隔失效，当水泥石遭受破坏后，性气体进一步渗透酸

并与金属套管接触，使套管被腐蚀，危及井的安全运行。由水泥矿物及水化产物在 C H S存在下的 O、 腐蚀实验得出： O、 C H S在水溶液中或溶于潮气中 时腐蚀水泥最严重，泥中的碱性氧化物皆被酸性水

气体腐蚀，化产物中的 C AH。易被腐蚀。为提水。高水泥石抗酸性气体能力，采取在水泥中加入酸性材料，减小钙硅比。研究还表明，泥石的腐蚀和外水

加剂种类、透率等都有着密切关系[。针对酸性渗 1] 气体的腐蚀性，在水泥中引入抗腐蚀材料很重要。

注：淀物表示剩余石块质量。沉 表2 9 O℃下 p H=3时

的酸液对各种材料的腐蚀情况

1抗腐蚀材料的选择 选用了 G级水泥 (高抗硫 )纯水泥石 (、 1d水化试样 )氧化钙、化铝、、氧氧化铁、质材料、硅以非金属材料为主的复合材料 (名为 R )碳黑等材料在命 F、 模拟的酸性条件下养护，定龄期后取出样品进行一 纯水泥石 8 . 6 . 1 . 5 . 3 4 . 4 . 00 45 94 46 18 27 66 R F材料 4 . 3 . 0 3 00 99 . 3 . 0 5 98 . 3 . 0 5 98 .

性能评定，确定材料的抗腐蚀性[。 2]实验方法为：上述材料制成粒径为 0 4 将 . 5mm的颗粒，取一定的重量，后将它们分别浸泡在含称然

硅质材料 4 . 3 . 0 8 00 97 .氧化钙氧化铝氧化铁 碳黑

3 . 1 3 95 . 0 10 0 10 0 10 0

3 . 13 95 . 0 0 0 10 0 10 0 10 0

4 . 1 0 9. 0 0 . 7 5

有酸性腐蚀介质(H值分别为 1 3的仪器中， p和 )在 9 0℃下养护，然后测试不同龄期下溶液介质中的沉

4. 1 8 9.、 0 0 0 . 5 5 4. 0 7 9. 0 0 . 8 2 4 . 3 . 0 3 00 99 .

0

淀物含量，以沉淀物含量的多少 (即重量损失率 )评定各材料抗酸性的能力，结果见表 1表 2、。

3 . 0 5 98 .

3 . 0 5 98 .

注：淀物表示剩余石块质量。沉

第一作者简介：文礼，级工程师，9 8年毕业于西南石油学院油田化学专业， 99年获清华大学材料学专业硕士学谭高 18 19 位，在中国石油集团工程技术研究院工作。地址：津市塘沽区津塘公路 4现天 O号；邮政编码 3 0 5;电话 ( 2 )6 12 3 0 41 026307。