GT智能温适水泥浆--超微锰粉（Micromax）加重材料

石油行业中，随著钻井与勘探技术的飞速发展，在高温高压固井施工中，常常会遇到高压水层、环空压力较高、井壁不稳定等复杂情况，这些情况需要很高的静液柱压力予以控制，因此需要采用高密度水泥浆体系。使用高密度水泥浆体系可以达到以下目的：①平衡高压水层所产生的压力②由于水泥浆密度略大于钻井液密度，因此可以提高顶替效率，提高固井质量。③当钻遇高压油气层固井时，可以有效得防止井喷和气窜。

尤其，随著HPHT（高温高压）、ERD（大位移井）、CTD（小井眼连续管钻井）、TTRD（过油管旋转钻井）和超深井不断开发，钻井过程必须应对窄的密度窗口和控制当量循环密度（ECD），因此要求钻井液必须具备良好的流变性和较好的沉降稳定性，而且具备环保和减少对油气层的损害。

微锰加重剂（Micromax）是一种颗粒小、无磁性、硬度大、比较面积大的球形颗粒。相对常规加重剂如重晶石，微锰加重钻完井液具有高酸溶率、高润滑性、低塑性粘度、高稳定性等特征，可应对高难度钻井的需求。

1.材料自身特性

超微锰粉（Micromax）加重材料主要成分为四氧化三锰，密度为4.8g/cm3。经过特殊的加工工艺，保证材料的粒径在1μm左右，粒径均一，粒度分布非常窄。颗粒呈完美规则球体，比表面积非常高，达到2~4m2/g，拥有良好的自悬浮特性，悬浊液稳定性好。该材料的莫氏硬度高，颗粒不易磨蚀分散，同时圆球度高，颗粒间摩擦小。材料不含高价锰，只含有二价三价锰，无毒，同时不与甲酸盐反应，不溶于甲酸盐，可溶于低浓度有机酸和无机酸。

超微锰粉（Micromax）照片

微锰的粒径分布情况

2.钻完井液中应用

使用Micromax加重钻井液，有如下优点：

（1）良好的沉降稳定性；由于材料本身高细度、高比表面的特征，使得所加重的钻井液在相同流变性条件下与重晶石加重相比，拥有非常好的动/静沉降稳定性，特别是对于完井液中的应用，可实现15天甚至数月的长效静沉降系数小于0.51。

（2）良好的流变性；由于材料形状大小非常规则，颗粒间的摩擦非常小，因此使用Micromax加重后，可显著降低钻完井液的塑性粘度和动切力，进一步降低ECD，特别是针对高密度钻井液效果更为明显，可用于配制超高密度钻完井液，保证良好流变性的同时，钻井液依然保持非常好的沉降稳定性。

（3）良好的润滑性；颗粒为微细均匀球状，可显著改善钻井液的润滑性，降低摩阻和扭矩，解决水平井钻井的一大难题。

（4）良好的储层保护特性；颗粒为球状，污染后非常容易实现返排，渗透率恢复值可达90%以上，且材料可100%酸溶，酸化后渗透率将得到进一步提升。

（5）无毒无害；可用于甲酸盐钻完井液的加重剂，材料不会在甲酸盐中溶解，不会释放出重金属离子，环境友好。

（6）降低作业风险和非生产时间；使用Micromax加重的钻井液可保证低粘切下的沉降稳定性，显著降低ECD，可更高效的传递水动力，净化井眼同时还可增加润滑性、降低摩阻和扭矩，从而实现高效安全的钻进。用于完井液时，可保证长效沉降稳定性，保证完井管柱顺利坐封和解封及射孔压裂等作业的顺利进行。

3.固井中应用

（1）用于配制隔离液；少量隔离剂即可实现高温下良好的悬浮稳定性，与钻井液和水泥浆配伍性好，同时颜色特殊，可起示踪剂作用，可准确判断混浆返出时间及排放量，降低钻井液的损失。