向，或这二 者。
[0020] 在一些优选实施方案中，所述水泥浆组合物一般包含按重量计约10 %至50 %的 水泥或水泥质（cementious)材料，以及按重量计约5%至约40%的有机聚合物颗粒。此外， 在这些优选实施方案中，所述水泥浆组合物包含按重量计约0. 05 %至约0. 5 %的非离子表 面活性剂。在另一些组合物一一特别是含有增加量的添加剂（包括疏水有机聚合物颗粒） 的组合物一一中，水泥浆组合物中非离子表面活性剂的量可为高至按重量计约5%。在另一 些优选组合物一一特别是含有最小量的疏水聚合物颗粒和其它添加剂的组合物一一中，非 离子表面活性剂的量可为低至按重量计约0. 005%。
[0021] 在一种对井眼固井的方法中，首先在地面处制备水泥浆组合物。水泥浆组合物 的制备优选需要制备包含聚合物颗粒的所有固体的干燥共混物以及包含淡水和非离子表 面活性剂的湿共混物。更多添加剂可包含于所述共混物中，为本领域公知的且/或为特定 的固井操作和井眼条件所需要的。然后，以标准混合方法，使用例如喷射混合机，在单遍 (single pass)操作中并且以足以将所有固体并入混合物中的标准混合速度和时间，将干 燥共混物添加至湿共混物。在合适的制备中，将混合速度维持于约4000rpm约2分钟。在 两分钟结束时，水泥浆中未观察到起泡。
[0022] 混合后，可将水泥浆组合物栗送至井眼中。通常将水泥浆递送至井眼中，从而填充 钻探的孔与套管柱之间的环形空间。在原位，使水泥浆固化和硬化。一旦凝固后，水泥即达 到设计预期的机械性能，包括高强度。凝固水泥还提供了套管周围的不可渗透的密封。
[0023] 本文描述的浆料组合物可采用传统用于完井的水泥类型中的任一种。其包括更常 用的由石灰石以及或粘土或页岩产生的波特兰水泥。最优选的，所述水泥应满足美国石油 研究所（American Petroleum Institute)的化学和要求（chemical and requirements)， 并且符合API水泥分类中的一种。在任何情况下，应理解，用于应用中的水泥的类型和配方 将取决于一些因素，包括期望的井下条件以及固井操作的具体目的和目标。
[0024] 现有技术中已经采用了将聚合物颗粒或纤维添加至水泥浆来实现或增强水泥浆 或凝固水泥中的某些性质。在一些一般性例子中，所述聚合物的添加增强了多种浆料成分 的结合，并且改进了凝固水泥的机械和耐久特性。本描述主要涉及有机聚合物颗粒。例如， 在美国专利申请公布US2012/0312535中，描述了将胶乳颗粒用于自愈或自修复水泥体系 的设计中。这些水泥体系可配置成抵消水泥的物理结构中的变化或故障。在另一些例子 中，已经使用了有机聚合物颗粒作为水泥浆中的添加剂，以达到更高的抗弯强度和韧性，或 改进振动衰减，或在浆料中制造阻断气体迀移的密封。
[0025] -般而言，本文描述的方法和组合物可采用多种疏水颗粒，以实现特定的目的或 性质；然后选择非离子表面活性剂以纳入所述浆料组合物中，以解决因疏水颗粒的选择而 引起的潜在问题。在本文描述的一些优选实施方案中，采用了被观察到大部分疏水的有机 聚合物颗粒。在选择表面活性剂以将疏水颗粒结合于浆料混合物中的过程中，考虑因素包 括：该表面活性剂是否将稳定于浆料中，以及其是否可能有害地影响有机聚合物颗粒和/ 或水泥浆组合物的性能。除了使用本文描述的橡胶颗粒外，根据本公开的方法和组合物还 可采用以下有机颗粒中的一些：聚（丙烯酸）；聚（丙烯腈）；聚（丙烯酰胺）；马来酸酐聚 合物；聚酰胺；聚亚酰胺；聚碳酸酯；由二烯单体制成的聚合物；主聚合物链中包含酯官能 团的饱和和不饱和的聚合物，例如聚（对苯二甲酸乙二醇酯）（PET);聚氨酯聚（丙二醇）； 碳氟聚合物；聚乙烯、聚丙烯、其共聚物；聚苯乙烯；聚（乙烯基醇缩醛）；聚（乙烯基）聚合 物；聚（偏二氯乙烯）；聚（乙酸乙烯酯）；聚（乙烯醚）和聚（酮）；硬沥青；石墨；煤；以 及蜡。在某些优选组合物中，疏水有机聚合物颗粒的量是相对较高的，大致为按重量计25 % 的固体共混物，并且在另一些实施方案中，可为按重量计约35%的固体共混物。
[0026] 如上所述，水泥浆中大量有机聚合物颗粒的存在可导致起泡问题。有机聚合物颗 粒的疏水性质倾向于稳定空气与聚合物颗粒表面之间的界面，其及时导致将夹带的空气和 空气泡转化成稳定的泡沫。在该领域中，开始有必要在将水泥浆引入井内之前减轻该泡沫 状况。根据本描述，还将非离子表面活性剂添加至水泥浆，以帮助减少所述聚合物改性的浆 料中夹带空气的量，并减轻起泡状况。
[0027] 表面活性剂是包含疏水基团（尾部）和亲水基团（头部）二者的有机化合物。表 面活性剂在水中扩散，并吸附于空气与水或油与水之间的界面处。不溶的疏水尾部可延伸 出本体水（bulk water)相，例如，至油相中，而水溶性头部维持于水相中。表面活性剂在表 面处的对齐改变了水\油或水\油界面处的水的表面性质。在目前所描述的组合物中选择 和采用的表面活性剂的种类是非离子表面活性剂，其特征是不包含净电荷的疏水基团或头 部。在本体水相中，表面活性剂形成聚集物，所述聚集物的特征是形成芯的疏水基团或尾 部，以及通常围绕芯并接触周围液体的亲水头部。表面活性剂的亲水-亲油平衡或HLB值 是表面活性剂亲水或亲油的程度的量度，其由亲水基团和疏水基团的相对大小来确定。
[0028] -般而言，选择的非离子表面活性剂可溶于水，并且表现出水泥浆组合物中的化 学稳定性（即，非常高的PH和强离子强度）。在水泥浆组合物中使用所选择的表面活性剂 还会提高疏水颗粒的可湿性，以及提供低泡沫生成或良好的去泡效果，以及与之结合的溶 液中疏水颗粒的分散。优选地，如下文进一步示出的，所选择的非离子表面活性剂在亲水部 分中包含乙氧基化基团和丙氧基化基团二者。其它合适的非离子表面活性剂包括包含一些 摩尔的氧化丙烯或氧化丁烯的脂肪醇烷氧基化物。当应用的温度高于其浊点时，该类型的 非离子表面活性剂提供了提高的可湿性结果以及去泡效果。
[0029] 申请人已经确立，当使用这样的非离子表面活性剂（non-surfactant)作为水泥 浆添加剂与疏水有机聚合物颗粒结合使用时，混合后水泥浆中存在的泡沫被大幅减少。根 据本公开，将所选择的非离子表面活性剂添加至水泥浆组合物，并且在混合时，提高水与空 气（或其它类型的气体）之间的表面张力，从而使泡沫不稳定（去泡剂）或防止泡沫形成 (消泡）。表面活性剂去泡倾向将取决于几个参数：表面活性剂化学和结构；疏水部分和亲 水部分之间的比率（一般而言，更高的疏水性意味着更低的起泡趋势）；表面活性剂的量； 以及表面上的吸收率。
[0030] 此外，在不添加非离子表面活性剂的情况下，空气泡将被疏水颗粒表面稳定，并在 颗粒之间累积。这将导致颗粒和空气泡的稳定聚集，从而尤其改变水泥浆密度规范以及阻 止有机聚合物颗粒的适当混合等。所选择的非离子表面活性剂起润湿剂的作用，其有效地 降低疏水颗粒与水之间的表面张力。这随后降低困陷于颗粒表面处的空气的量，并提高疏 水颗粒在水中的分散。该分散改进了包含聚合物颗粒的水泥浆的可混性，并且还降低了浆 料保留夹带空气的趋势。结果，减少了制备期间在浆料中存在的泡沫，并且可在不用其它除 气技术的情况下将水泥浆栗送至井中。
[0031] 水泥浆组合物中添加的表面活性剂的浓度取决于浆料配方。更特别地，优选的表 面活性剂浓度将大部分地取决于添加至组合物中的疏水颗粒的量以及所述颗粒提供的表 面积。更大的量和更大的表面积将保证表面活性剂的更高浓度，从而解决可混性问题。注意 到，水泥浆中指定浓度的较小颗粒将存在比在相同水泥浆中由较大颗粒构成的相同浓度更 大的总表面积，并且因此，需要更高浓度的表面活性剂。在某种意义上，根据本公开的方法 和组合物允许使用不仅在浆料中的更大浓度的疏水有机聚合物，而且更大数量的聚合物， 这些可为独立有利的。在某些优选组合物中，疏水颗粒的量大致为按重量计25%的固体共 混物，这是相对较高的，但是在