随着我国油气勘探开发力度的不断加大,“三高油气井”(高温、高压、高含硫)的数量日益增多。酸性腐蚀介质是海相碳酸盐气藏的重要特点之一,H2S是天然气伴生物,井下的H2S会对固井水泥环造成腐蚀,导致水泥环的各项性能发生变化,使其失去保护、支撑套管和封隔地层流体的作用,造成气窜、流体互窜、套管等井下工具腐蚀等后果,严重时会导致油气井报废等事故的发生,带来经济损失和人身财产损失。因此提高水泥石在酸性条件下的耐久性对于高效的开发酸性油气田具有重要意义。本文研究了常规密度(1.88g/cm3)水泥石和低密度(1.4g/cm3)水泥石在不同腐蚀期龄和不同温度下H2S腐蚀后油井水泥石的抗压强度、孔隙度、渗透率等性能的变化,并利用XRD、SEM等测试手段分析了水泥石腐蚀前后物相和微观结构的变化,得出了 H2S腐蚀油井水泥石的机理。为了探索提高油井水泥石抗H2S腐蚀性能的方法,研究了碱式碳酸锌对油井水泥石抗腐蚀性能的影响。测试分析了含有不同加量碱式碳酸锌的水泥石腐蚀前后抗压强度、孔隙度、渗透率的变化。结合碱式碳酸锌对水泥浆工程性能以及对水泥石性能的影响,优选了碱式碳酸锌的最佳加量。得出以下结论:(1)H2S腐蚀后低密度水泥石和常规密度水泥石抗压强度和抗拉强度均降低,孔隙度和渗透率变大,随着时间和温度的增加水泥石腐蚀越严重。(2)在30℃和60℃条件下水泥石腐蚀后产生钙矾石和石膏以及少量的Si02,90℃时腐蚀后产生了大量SiO2和石膏。具有膨胀作用的腐蚀产物导致水泥石产生裂缝,Si02颗粒无胶结性能,上述两种因素均导致水泥石性能衰退。(3)碱式碳酸锌掺量较少时对水泥浆工程性能影响较小。在水泥石腐蚀过程中它可以与H2S迅速反应,有较好的除硫效果。同时反应生成的难溶解的ZnS在一定程度上阻止了 H2S进一步向水泥石内部扩散腐蚀水泥石,提高了水泥石的抗腐蚀能力。(4)1.5%的碱式碳酸锌对常规密度油井水泥浆基本应用性能和水泥石早期抗压强度影响相对较小,此加量时常规密度水泥石具有良好的抗H2S腐蚀性能。(5)相同掺量的碱式碳酸锌对低密度水泥石早期性能影响较大,且其对低密度水泥石的抗腐蚀性能提高效果比常规密度水泥石差。