[發明專利]一種增強油井水泥漿的方法

有效

• 申請號: 200910179556.0
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN102031097A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 張興國;陳若銘;蘇洪生;黃文紅;鄭永生;楊吉祥;王云;鄢銳
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西部鉆探工程有限公司克拉瑪依鉆井工藝研究院
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油天然氣固井中用于增強油井水泥漿的方法，特別是通過在油井水泥漿中加入吸油樹脂類等吸油膨脹組分，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發生體積膨脹的特性，提高油井水泥漿封堵微裂縫、微環空間隙的能力、進而減少環空竄流問題的油井水泥漿增強方法。

背景技術

固井的主要目的，就是要在待封隔地層之間實現良好的層間封隔，以防止油氣水層間竄流或竄至地面。

但是，固井是一項隱蔽性強、不確定因素多、影響因素多的地下系統工程，且隨著石油工業的發展，固井所面臨的工況也越來越復雜，初始固井質量越來越難以得到充分的保證，加之大規模運用的強化開采措施對固井質量的嚴重影響，以及生產過程中井筒內的溫度壓力與固井時相比已發生較大甚至是顯著的變化，從而形成竄流通道、導致環空竄流，給油氣田的正常生產、安全生產造成嚴重的影響。

如何解決由于初始固井質量不好、固井質量受后續作業影響以及井筒內溫度壓力變化，導致水泥石內部出現微裂縫、固井二界面上出現微環空間隙而造成環空竄流的問題，以確保油氣井正常生產、安全生產，已成為國內外各大油田都急待解決的固井技術難題。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種增強油井水泥漿的方法，通過在油井水泥漿中加入吸油樹脂類等吸油膨脹組分，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發生體積膨脹的特性，提高其封堵微裂縫、微環空間隙、減少環空竄流的能力。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：在油井水泥漿中加入一定量的吸油膨脹組分并攪拌混合均勻，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發生體積膨脹的特性，提高其封堵微裂縫、微環空間隙進而減少環空竄流的能力。

其中吸油膨脹組分可以是吸油樹脂類材料或/和添加有吸油樹脂類材料的吸油膨脹橡膠類材料，比如以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯酸乙二醇酯為交聯劑并采用懸浮聚合法合成的高吸油樹脂。

吸油膨脹組分的有效加量為油井水泥漿固相總質量的0.1％～4％。

吸油膨脹組分的粒徑為40～320目。

本發明的有益效果是：所述的方法簡單，無需額外設備，利于現場實施，且主要材料來源廣、成本低，通過在油井水泥漿中加入一定量的吸油膨脹組分，提高了油井水泥漿封堵微裂縫、微環空間隙的能力，從而在一定程度上解決了由于初始固井質量不好、固井質量受后續作業影響以及井筒內溫度壓力變化，導致水泥石內部出現微裂縫和/或固井二界面上出現微環空間隙，油氣水在地下層間竄流或竄至地面的問題。

附圖說明

附圖1為在滲流排量20ml/hr不變的情況下，三個實施例中微裂縫竄流阻力隨時間的變化情況。

具體實施例

本發明不受下述實施例的限制，可依據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

本發明所述的油井水泥漿增強方法，其具體實施方式如下：

將稱量好的吸油膨脹組分混入油井水泥漿中，再攪拌均勻，即形成能夠封堵微裂縫、微環空間隙的水泥漿。

上述吸油膨脹組分可以是吸油樹脂類材料或/和添加有吸油樹脂類材料的吸油膨脹橡膠類材料，比如以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯酸乙二醇酯為交聯劑并采用懸浮聚合法合成的高吸油樹脂。

吸油膨脹組分的有效加量為油井水泥漿固相總質量的0.1％～4％。

吸油膨脹組分的粒徑為40～320目。

本發明另一種實施方式是將有效加量的吸油膨脹組分與各種干混的外加劑一起混入水泥干灰中，再加入濕混的外加劑和配漿水，攪拌均勻，形成能夠封堵微裂縫、微環空間隙的油井水泥漿。

室內實驗方法如下：將用本發明增強的油井水泥漿，制形成φ25.4mm×25.4mm高的圓柱形水泥石塊，然后，過中心線對稱地剖開成兩瓣，再將兩瓣用透明膠以外繞的方式重新粘在一起，從而在兩瓣間形成人造裂縫，最后，裝入巖心滲透率測試儀，觀測清水和煤油分別以20ml/hr的排量通過裂縫時遇到的滲流阻力隨時間的變化，以測定用本發明增強的油井水泥漿對煤油竄流的封堵能力。

實施例1：

實驗所使用的水泥漿體系如下：

800g新疆G級油井水泥+1.5％ST300C+7％ST300L+0.4％SXY-2+45％水

配方中外加劑具體為：ST300C為交聯劑、ST300L為降失水劑、SXY-2為分散劑。

上述水泥漿體系中采用的是各外加劑與水泥的質量百分比，水泥漿密度為1.89g/cm³。