针对传统水泥基材料含有固体颗粒,难以挤入并封堵,导致环空带压的水泥环微裂缝问题。以复合树脂为主要成分,通过调节固化引发剂加量控制凝固时间,优选降黏剂提高其流动性和渗透性,研制出一种无固相可室温固化的密封剂,并开展了水泥环-套管系统模拟密封剂封堵实验。由此可知,根据环境温度及固化引发剂不同,密封剂凝结时间可在1.25~20 h内调节;流动性好,黏度低至60 mPa·s;密度可由1.02 g/cm3调至1.25 g/cm3;机械性能良好,24 h抗压强度不小于18 MPa,最高可达53 MPa;水泥环-套管系统模拟密封剂封堵实验表明,密封剂治理环空带压效果良好,干燥环境下候凝24 h后可消除6 MPa以内的环空带压,潮湿环境下候凝24 h后可治理3 MPa以内的环空带压,在多种条件下提高了水泥环-套管环空密封性,可有效治理环空带压问题。

分析了磁流变隔离液在钻井工程中应用的可行性,建立了低固相含量磁流变隔离液的黏度预测方程,建立了磁流变隔离液流动特性测定的平行板外加磁场,制备了典型的磁流变隔离液并对其流变特性和磁致黏特性进行了测定。实验结果表明,磁流变隔离液在磁场条件下表现出磁致黏特性或类似于固体的特性,且响应迅速,具有磁流变液的共性;在有磁场情况下,流体的剪切应力主要取决于磁场的强度;磁流变隔离液的剪切应力随磁场强度增加而迅速增大,有利于提高井径扩大井段的顶替效率,提高固井质量。