[發明專利]稠油熱采井固井耐高溫非硅酸鹽水泥漿體系

有效

• 申請號: 201210543642.7
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102994058A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 李早元;程小偉;郭小陽;伍鵬;楊緒華;王巖;李明;許雯婧;王偉;童杰;武治強;關素敏
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;C09K8/487
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

技術領域

本發明涉及一種耐高溫非硅酸鹽水泥漿體系，特別適合于稠油熱采井、地熱井、超深井等高溫、超高溫固井及蒸汽驅、蒸汽吞吐、火驅等稠油熱采井固井作業。

背景技術

目前全球常規原油的可采儲量預計為1272×108m³，稠油可采儲量約1510×108m³，全球剩余石油資源70%以上是稠油資源；我國陸地27%以上油氣資源為稠油，海洋65%以上油氣資源為稠油；陸地稠油主要分布在遼河、河南、新疆克拉瑪依等油田，海洋稠油主要分布在渤海、東海和南海海域；遼河油田是中國最大的稠油生產基地，稠油產量占總產量的60%以上。隨著常規原油產量的遞減，全球即將轉向非常規能源開采，其中稠油資源將是非常規油氣資源開采的重點，因此，如何高效、安全開發稠油資源是全球石油開采面臨的難題和挑戰，也是未來能源安全的關鍵。

國內外稠油開采主要以熱力采油方法為主。目前使用的熱采工藝可根據熱量產生的地點分為兩類，一類是把熱量從地面通過井筒注入油層，如蒸汽驅或蒸汽吞吐；另一類是熱量在油層內產生，如火燒油層，通過燃燒少量的地層原油產生熱量降低地層原油的粘度。熱力采油時蒸汽溫度通常高達300℃～350℃，火燒油層時溫度將超過400℃。

目前，稠油熱采井固井通常采用在油井水泥中加入一定比例的石英砂，來提高凝固水泥石的耐高溫性能，以達到防止水泥石高溫強度衰退的目的。但就國內稠油井生產現場反應，在稠油的開采過程中，由于注入地層蒸汽溫度可達300℃~350℃，加砂后的油井水泥石熱穩定性仍然會降低，從井下取出的熱采后的水泥石變疏松，滲透率急劇增大，現場表現層間流體互相竄通，井口帶壓現象嚴重，井場周圍冒氣冒泡嚴重，套損嚴重，大大縮短稠油井的生產壽命，影響稠油熱采井開采效率。根據遼河油田、克拉瑪依等國內稠油生產區塊現場數據不完全統計，稠油井經過長時間生產后套損率高達30%～50%，因水泥環層間封隔失效問題導致停產的井的數量以平均每年10%的比例逐年上升，井口帶壓及井場周圍冒汽冒泡，層間互竄嚴重，致使油井開采效率極低，生產壽命極短。

發明內容

本發明的目的在于提供一種稠油熱采井固井耐高溫非硅酸鹽水泥漿體系，該體系具有良好的耐高溫特性，高溫前后水泥石抗壓強度不衰退、體積穩定、孔隙度與滲秀率變化小，本發明對于加大稠油的安全和高效開發均具有重要研究意義，克服了現有技術的缺陷和局限性，具有廣闊的市場前景。

為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。

一種稠油熱采井固井耐高溫非硅酸鹽水泥漿體系，由以下各組分按其重量比組成：

耐高溫水泥?????????????????????100份，

降失水劑???????????????????????1.0~4.0份，

分散劑?????????????????????????1.0~4.0份，

調凝劑?????????????????????????0.5~3.0份，

水?????????????????????????????60~120份，

熱量調節劑?????????????????????15~80份。

所述耐高溫水泥由組分A和組分B以1:1的重量比例混合而成。

所述組分A的化學成分按以下重量比組成：Al₂O₃：50～77份，SiO₂：0.5～8.0份，Fe₂O₃：0.5～2.5份，R₂O(Na₂O+0.658K₂O)：0～0.4份；所述組分B的熟料主要礦物按以下重量比組成：3CaO·Al₂O₃·CaSO4：33~63份，2CaO·SiO₂：14~37份，6CaO·Al₂O₃·2Fe₂O₃：15~35份。

所述降失水劑可以是聚乙烯醇、水解聚丙烯睛或者羧甲基纖維素。

所述分散劑可以是三聚氰胺甲醛樹脂、木質素磺酸鈣、木質素磺酸鈉或六偏磷酸鈉。

所述調凝劑可以是石膏、石灰石、硼酸、硼酸鈉或其混合物。

所述熱量調節劑為礦渣或粉煤灰，粒度范圍為300目~1500目。

與現有技術相比，本發明具備如下有益效果：