[發明專利]一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿

無效

• 申請號: 201010146796.3
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN102212352A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 許明標;王長利;王曉亮
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: C09K8/487
• 分類號: C09K8/487
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 熊成香

技術領域：

本發明涉及一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，屬石油鉆井工程化學劑技術領域。

背景技術：

在一口井的井眼和套管之間注入水泥的過程稱為固井，固井的主要目的是封堵環形空間。環形空間中的水泥環阻止了地層流體的流動，并達到地層之間相互隔離的目的。一套綜合性能優異的水泥漿體系對于固井質量尤為重要。

在海上油氣田，為了節約成本、提高產量，一般采用鉆水平井，即在地質預測的儲層中鉆開一條長的通道，以減少鉆井的數量、提高采油效率來節約成本。而在有些區塊，儲層的面積比較大，延伸比較遠，這樣就需要鉆大位移的水平井。在對大位移水平井的傾斜井段進行固井時，由于封固井段較長，封固井段的頂部和封固井段的底部之間的溫差較大，當固井施工結束后，在水泥漿侯凝期間，封固井段頂部和封固井段底部的水泥漿稠化時間相差較大，強度發展不一致，封固井段頂部容易出現水泥漿超時緩凝現象，從而影響固井質量，最終導致固井質量較差。特別是在氣井的固井過程中，水泥漿的超時緩凝現象在水泥漿侯凝期間和凝固以后很容易發生氣竄，從而不能確保地層壓穩和對地層的有效封固，影響工程質量。現有的水泥漿體系還不能很好地解決這一問題，還不能滿足石油鉆井工程生產的實際需求。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，使封固井段頂部和底部的水泥漿稠化時間和強度發展一致，具有低失水、稠化時間可調、抗侵污性能好、抗竄能力提高的特點。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的。

本發明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其組成為：水泥、降濾失劑、膠乳穩定劑、膠乳、分散劑、非滲透劑、抑泡消泡劑、緩凝劑、加重劑、海水；各組分的重量百分比以100％的水泥的重量為基準，各添加劑占水泥重量的百分比為：

降濾失劑：2～5％；

膠乳穩定劑：0.5～2％；

膠乳：5～40％；

分散劑：0.5～3％；

非滲透劑：0.5～2％；

抑泡消泡劑：0.5～2％；

緩凝劑：0.5～3％；

加重劑：0～40％；

海水：35～60％。

本發明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿的制備方法是按比例稱取所需材料，將加重劑與水泥干混混合均勻備用；將其他添加劑與海水濕混混合均勻，在低剪切速率(3000rpm以下)的條件下將濕混的添加劑加入到干混的材料中，攪拌均勻即得到本發明。

本發明所述的水泥為油井G級水泥；

本發明所述的降濾失劑為水溶性高分子聚合物，為丙烯酰胺--丙烯酸鈉共聚物或丙烯酰胺--AMPS共聚物中的一種或混合使用；

本發明所述的膠乳穩定劑為非離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑，可單獨使用，也可以復配使用；

本發明所述的膠乳為丁苯膠乳；

本發明所述的分散劑為改性的木質素磺酸鹽類、甲醛丙酮縮合物，可單獨使用，也可以復配使用；

本發明所述的非滲透劑為烷基硅油、烷基硅醚、烷基硅酸等，可單獨使用，也可以復配使用；

本發明所述的抑泡消泡劑為聚醚、硅油、聚醚改性硅油類，可單獨使用，也可以復配使用；

本發明所述的緩凝劑為檸檬酸、硼酸或有機磷酸鹽類、木質酸、馬來酸共聚物，可單獨使用，也可以復配使用；

本發明所述的加重劑為重晶石和鐵礦粉中的一種。

本發明與現有的技術相比具有如下有益效果：

1、解決了封固井段頂部和底部水泥漿稠化時間和強度發展不一致的問題，使本發明的水泥漿在高溫(89℃)和低溫(38℃)時的強度都大于14MPa，達到了現場實際施工要求。

2、本發明的水泥漿失水較低、稠化時間可調、膠凝強度發展時間快、自由液為零、抗侵污性能好。

3、本發明的水泥漿凝固后的水泥石的滲透率得到有效降低，具有較好的防腐蝕和防氣竄效果，其防腐效果比普通水泥石提高80倍以上，壁面剪切效果提高30％以上，抗竄能力提高40％以上。

具體實施方式：

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

實施例1：

本發明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，各組分的重量百分比以100％的G級水泥的重量為基準，各添加劑占水泥重量的百分比為：

降濾失劑：2％；膠乳穩定劑：1.5％；膠乳：10％；分散劑：1％；非滲透劑：0.5％；抑泡消泡劑：0.5％；緩凝劑：0.5％；海水：42％。

實施例2：