[發明專利]抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿

無效

• 申請號: 201110093230.3
• 申請日: 2011-04-14
• 公開（公告）號: CN102212350A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 羅楊
• 申請（專利權）人: 成都歐美科石油科技股份有限公司
• 主分類號: C09K8/48
• 分類號: C09K8/48;C09K8/467
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

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技術領域

本發明涉及一種固井水泥漿，具體地說，涉及一種應用于油氣井固井施工中的抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿。

背景技術

近年來，隨著國內各大油氣田勘探和開發工作的日益深入，深井、超深井、超高壓油氣井、長段鹽層井的數量也越來越多。2.40?g/cm³水泥漿在塔里木山前構造成為常規技術，在庫車迪那構造密度達到2.45?g/cm³，井深達到6880m。塔河油田巴楚構造高密度、超高密度水泥漿體系已作為主要運用體系。赤水官渡地區泥漿密度達到2.87，密度為3.00?g/cm³的超高密度水泥漿的研究已作為官渡地區固井技術儲備。目前，塔里木克深構造、大北、英深構造密度普遍達到2.5?g/cm³以上，甚至可能達到2.75?g/cm³均為鹽水超高密度，井深普遍超過7000m。

根據以上情況對抗高溫、抗鹽的超高密度固井水泥漿體系的需求也越來越迫切。而以往的超高密度水泥漿體系存在外加劑抗鹽性能差，在高溫下緩凝劑選擇范圍小、加量敏感容易出現超緩凝現象，在現場施工中超高密度水泥漿難以實現一次加重、需要二次加重，特別對于加砂水泥漿體系一次加重顯得更加困難。某些一次加重的超高密度水泥漿因加重材料毒性大，對人體傷害大、環保壓力大，某些超高密度水泥漿在高溫下穩定性差、水泥石強度低，因材料選擇或搭配不當造成材料熱應力不同導致的水泥石崩潰等問題還不能滿足超高密度固井的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是根據油田固井需要，提供一種抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿，其密度為2.40~3.00g/cm³具有良好的現場可操作性，能實現水泥車一次加重。該超高密度水泥漿具有良好的物理性能，在高溫、高鹽濃度條件下具有良好的漿體穩定性，流變性能好，稠化時間可調節。該發明可以解決現有技術在進行超高密度水泥漿配置時不能一次加重、流變性差，外加劑不抗鹽、不抗高溫而導致的漿體不易調整，稠化時間敏感；在高溫下因材料選擇不當造成的水泥漿穩定性差影響施工安全；在形成水泥石過程中因材料搭配不當造成的水泥石強度低或水泥石崩潰等現象。且該發明可以簡化現場施工工藝，提高油氣井固井質量，降低固井風險，延長油氣井使用壽命。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿，其成分及質量百分比為：油井水泥26~40%、加重劑30~50%、加重穩定劑10~28%、強度穩定劑5~12%、抗鹽分散劑1~2%，抗鹽降失水劑4~5%，抗鹽緩凝劑0.5~1.5%

抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿主要物理參數為：密度為2.40~3.00g/cm³，流動度19~21cm，API失水≤50ml，在165℃*150MPa*90min升溫條件下的稠化時間為300~600min，流變性能n≥0.5，K≤2。

所述加重材料為赤鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦中的中的一種或上述多種以任意比例構成的混合物；所述的加重穩定劑為超細錳礦粉、方鉛礦粉中的一種；所述強度穩定劑為硅粉；所述的分散劑為醛酮縮合物或者萘系分散劑；所述降失水劑為磺化苯乙烯或者磺化苯乙烯的接枝共聚物；所述緩凝劑為AMPS聚合物、葡萄糖類、有機磷酸鹽的一種或上述多種以任意比例構成的混合物。

所述加重劑的粒徑為100~400目。

所述加重穩定劑選擇的粒徑為600~1000目。

所述抗高溫、抗鹽高密度固井水泥漿中加重劑、加重穩定劑均為一次性混配。

與現有技術相比，按照本發明提出的抗高溫、抗鹽超高密度固井水泥漿具有以下的優點和實質的應用技術效果：

1、實現超高密度一次加重。通過對所用加重劑、加重穩定劑和其他干混材料的優選，配合使用適應于超高密度固井水泥漿所需的濕混材料使得超高密度水泥漿能實施現場一次加重，并且漿體流動性能好，避免因現場加重困難而需附加設備進行二次加重，簡化現場操作程序。

2、高溫下超高密度水泥漿穩定性好。通過優選材料的搭配使得各種材料與油井水泥之間、各種材料之間形成良好的顆粒級配。在高溫下穩定，不易分層漿體均勻，游離液為零。大大降低了因漿體沉降造成的井下事故，保證了施工的安全性。