[發(fā)明專利]一種油氣田固井自愈合水泥漿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210264282.7
• 申請(qǐng)日: 2012-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102746836A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭麗梅;王威;耿國(guó)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廊坊古萊特石油技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/467
• 分類號(hào): C09K8/467;C09K8/487
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來(lái)佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油田固井注水泥領(lǐng)域，涉及固井水泥漿，尤其是一種油氣田固井自愈合水泥漿。

背景技術(shù)

在油氣井作業(yè)中，水泥漿主要目的是含填在套管與井壁界面之間的環(huán)空中，其作用是1、支撐和保護(hù)套管，2、層間分割，因水泥漿凝固、硬化后會(huì)形成不滲透水泥石，可以阻止不同層位的流體之間互竄。

隨著時(shí)間的推移，各種作業(yè)都會(huì)對(duì)水泥施加一定的應(yīng)力，任何一種情況也都可能對(duì)水泥環(huán)造成損害。這些由外力引起的水泥環(huán)損害結(jié)果往往會(huì)導(dǎo)致形成微環(huán)隙，而這些微環(huán)隙過(guò)于細(xì)小，幾乎不可能準(zhǔn)確確定其具體位置，更不用說(shuō)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。但是即使是最小的微環(huán)隙也足以成為流體流動(dòng)的通道，在高能聚流以及強(qiáng)烈的沖擊下會(huì)造成水泥環(huán)斷裂形成微裂縫。這些都可能在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中引發(fā)層間流體互竄，導(dǎo)致降滲抗?jié)B性能大大降低。盡管固井專家可以利用各種技術(shù)增強(qiáng)水泥基質(zhì)對(duì)各種應(yīng)力的抵御力，但一旦水泥環(huán)出現(xiàn)破壞，這些技術(shù)將無(wú)法發(fā)揮作用。現(xiàn)有的水泥漿體系還不能很好地解決微裂縫自行愈合的問(wèn)題。

通過(guò)檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇與本發(fā)明申請(qǐng)相關(guān)的公開(kāi)專利文獻(xiàn)：

1、一種高溫高密度韌性固井水泥漿（CN102516965A），其由以下重量份的組分制備而成：H級(jí)油井水泥100份、硅石粉30～40份、GM加重劑80～120份、懸浮劑0.6～0.8份、高溫降失水劑4～6份、分散劑4.0～5.0份；消泡劑0.1份、NaCl?5.0～6.0份、膠乳3份、水57.35～59.72份。該水泥漿密度達(dá)到2.40-2.50g/cm3，抗溫達(dá)到160℃，其在高溫條件下流變性、沉降穩(wěn)定性好，水泥石韌性好，適用于深井、超深井固井，有利于改善封固質(zhì)量，提高固井質(zhì)量。

2、一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿（CN102212352A），其特征在于各組分的重量百分比以100％的水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為：降濾失劑：2～5％；膠乳穩(wěn)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％；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(fā)明。

通過(guò)技術(shù)特征對(duì)比，上述兩篇公開(kāi)專利文獻(xiàn)與本發(fā)明申請(qǐng)有所不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種新型油氣田固井自愈合水泥漿，該水泥漿可在固井施工結(jié)束、水泥石已硬化且因井下條件發(fā)生變化出現(xiàn)裂隙和微環(huán)隙時(shí)，遇到油氣產(chǎn)生膨脹使之自行封閉裂縫。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案是：

一種油氣田固井自愈合水泥漿，以水泥的質(zhì)量為基準(zhǔn)添加各種添加劑，各添加劑占水泥的質(zhì)量百分比范圍分別為：

降失水劑：2~4%；

自愈合組分：5~40%；

穩(wěn)定劑：0.2~1.0%

分散劑：0.5~2.0%；

消泡劑：0.3~1.0%；

緩凝劑：0.03~0.5%；

配漿水：水灰比為0.44。

而且，所述水泥為G級(jí)油井水泥。

而且，所述降失水劑為丙烯酰胺-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉共聚物或聚乙烯醇的其中至少一種。

而且，所述自愈合組分為天然含油膠乳或丁苯含油膠乳或聚異戊二烯含油膠乳的其中至少一種。

而且，所述含油膠乳的所含油為環(huán)烷油和/或芳香油，其加入量為膠乳質(zhì)量的5%-20%。

而且，所述穩(wěn)定劑為非離子表面活性劑。

而且，所述分散劑為木素磺酸鹽或甲醛丙酮縮合物。

而且，所述消泡劑為有機(jī)硅類和/或磷酸酯類。

而且，所述緩凝劑為檸檬酸或馬來(lái)酸共聚物。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本水泥漿摻入了自愈合組分，當(dāng)水泥環(huán)的完整性受到損害導(dǎo)致層間封隔遭到破壞時(shí)，水泥會(huì)在遇到油氣產(chǎn)生反應(yīng)并開(kāi)始膨脹，在沒(méi)有外部干預(yù)的條件下使間隙封閉，從而有效地閉合空隙，阻止地層流體的流動(dòng)，起到降滲、防竄，修復(fù)的功能。

2、本水泥漿還具有低失水、沉降穩(wěn)定性好、無(wú)自由水、稠化時(shí)間可調(diào)，以及冪律流體可以實(shí)現(xiàn)紊流頂替的特性；此外，還可以改善水泥石的力學(xué)性能，滿足固井工程的需要。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明；下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：