[發明專利]具有抗溫性能的膨脹油井水泥

無效

• 申請號: 201310661965.0
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103740352A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 高飛;宋元洪;鐘福海;黨冬紅;和建勇;張玉平;尹璇;蔣世偉
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/493
• 分類號: C09K8/493
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王曉紅

技術領域

本發明涉及油田鉆井固井領域，具體涉及一種具有抗溫性能的膨脹油井水泥。

背景技術

隨著石油勘探開發的不斷深入，特殊要求井逐漸增多，對固井要求越來越高。僅僅使用常規水泥漿體系不但無法滿足儲氣庫等特殊井的固井要求，也無法解決固井過程中遇到的各種復雜狀況，開發綜合性能較好的水泥漿體系能夠有效促進固井技術的發展。

專利公開號CN101607807發明了一種聚氨酯水泥復合灌漿材料，提高了水泥砂漿的固化和堵水效果。專利公開號CN101805149A提供了一種聚氨酯仿瓷磚產品，該產品比普通瓷磚質量更輕、韌性更好，但是較高的生產價格是急需解決的問題。將聚氨酯材料用于油井水泥，可有效提高油井水泥漿的封堵性能以及水泥的耐久性能。當固井遇到復雜情況或其它合適的井況時，可以使用聚氨酯膨脹油井水泥提高固井質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有抗溫性能的膨脹油井水泥，提高水泥漿的膠結能力，減少氣竄的發生。

為實現上述的發明目的，本發明具有抗溫性能的膨脹油井水泥，包括如下重量份的組分：100份油井水泥、20～40份硅石粉、0～10份微硅粉、0.1～10份彈性膨脹材料、0～5份高溫降失水劑、0～5份懸浮劑、0～5份緩凝劑。

所述油井水泥為G級油井水泥。

所述硅石粉粒徑范圍為50～250目。

所述微硅粉粒徑范圍60～500目。

所述彈性膨脹材料是聚氨酯彈性體。

所述彈性膨脹材料是由多異氰酸酯和二羥基化合物加聚形成的聚氨基甲酸酯。

所述聚氨酯彈性體粒徑范圍為40～300目。

所述聚氨酯彈性體使用水作為固化劑。

所述懸浮劑是膨潤土、生物聚合物、高分子量纖維衍生物、瓜爾膠及其衍生物、丙烯酰胺與丙酸鹽多元共聚物、混合金屬層狀氫氧化物中的一種或幾種組合。

所述緩凝劑是含有羧酸的多元共聚物、有機磷酸鹽和葡萄糖酸鹽類中的一種。

本發明的有益效果是：可明顯提高水泥的膨脹率和彈性模量，降低水泥石的滲透率，對稠化無影響，對強度有較小影響，具有良好的抗鹽性和配伍性，能降低油井水泥漿的失水量，并能有效防止氣竄的發生。在本發明所述的摻量范圍內，水泥漿流變性良好，水泥石高溫高壓（150℃、30MPa）下力學性能穩定。

具體實施方式

本發明具有抗溫性能的膨脹油井水泥，包括如下重量份的組分：100份油井水泥、20～40份硅石粉、0～10份微硅粉、0.1～10份彈性膨脹材料、0～5份高溫降失水劑、0～5份懸浮劑、0～5份緩凝劑。

所述油井水泥為符合GB10238-2005的G級油井水泥。

所述硅石粉粒徑范圍為50～250目，純度大于96％。

所述微硅粉粒徑范圍60～500目，D₅₀為5～50μm。

所述彈性膨脹材料是聚氨酯彈性體。

所述彈性膨脹材料是由多異氰酸酯和二羥基化合物加聚形成的聚氨基甲酸酯。

所述聚氨酯彈性體粒徑范圍為40～300目。

所述聚氨酯彈性體使用水作為固化劑。

所述懸浮劑是膨潤土、生物聚合物、高分子量纖維衍生物、瓜爾膠及其衍生物、丙烯酰胺與丙酸鹽多元共聚物、混合金屬層狀氫氧化物中的一種或幾種組合。

所述緩凝劑是含有羧酸的多元共聚物、有機磷酸鹽和葡萄糖酸鹽類中的一種。

以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

下面結合具體實施例對本發明的具有抗溫性能的膨脹油井水泥進行詳細說明。

實施例1

實驗所使用的水泥漿體系配方如下：

500g夾江G級油井水泥+317mL水+150g硅石粉+25g微硅粉+10g聚氨酯彈性體+5gHPAM+3.0g?GH-9高溫緩凝劑+4g?TW-200L高溫降失水劑。

按聚氨酯彈性體的粒徑大小進行試驗，結果見表1。

表1不同聚氨酯彈性體粒徑對水泥石力學性能的影響

實施例2

實驗所使用的水泥漿體系配方如下：

配方1：500g夾江G級油井水泥+317mL水+150g硅石粉+25g微硅粉+5g聚氨酯彈性體（60目）+5gHPAM+3.0g?GH-9高溫緩凝劑+4g?TW-200L高溫降失水劑。