[發明專利]一種過飽和氯化鉀固井水泥漿

在審

• 申請號: 201510053250.6
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104610949A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 朱榮東;許明標;蔣世全;周建良;王曉亮;姜智博
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;長江大學
• 主分類號: C09K8/493
• 分類號: C09K8/493;C09K8/48;C09K8/467
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種石油鉆井固井用水泥漿，具體涉及一種過飽和氯化鉀固井水泥漿。

背景技術

鹽層固井一直以來都是工程界的一大難題，至今仍然無法完全解決。鹽層固井的復雜性主要表現在以下四個方面：一是在鉆井過程中，鹽層會發生溶解，發生塑性變形和蠕動流動，近而形成不規則井眼，提高頂替效率較為困難；二是鹽在不同濃度、不同溫度環境下，對水泥漿性能的影響復雜，采用普通水泥漿固井，會造成水泥漿中水向鹽層流動，井壁易發生膨脹造成井徑擴大或失穩，同時使鹽層夾縫中泥頁巖含水量增加，密度下降，沿井眼周圍產生微裂縫，因而泥頁巖強度降低，進一步產生嚴重的井眼不穩定問題；三是固井抗鹽添加劑產品較少，鹽膏層固井水泥漿配方設計存在一定困難，實際固井中針對不同鹽巖層，需要不同配方和特點的水泥漿體系來進行固井；四是針對含鉀石巖以及含石巖、石膏以及芒硝的粉質泥巖地層固井，普通固井水泥漿與地層的膠結質量差，鹽層蠕變，套管承受非均質載荷，使套管變形或被擠毀。

為提高長段含石巖、石膏以及芒硝的粉質泥巖地層的固井質量，開發出一種能夠與此類地層形成良好膠結的水泥漿顯得非常重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種與鹽膏層具有良好膠結性能，并具有優異的抗鹽污和抗鈣侵能力的過飽和氯化鉀固井水泥漿。該水泥漿能有效封固含鉀石巖以及含石巖、石膏以及芒硝的粉質泥巖地層，水泥石具有較高抗壓強度和防竄性能能夠有效延長油氣井使用壽命，保證復雜鹽膏層井段套管地層的有效封固；有效解決了常規水泥漿在復雜鹽膏層膠結性能差、膠凝強度發展緩慢、早期強度低、不能有效抵御因鹽層地層蠕變引起的外擠力導致厚壁套管變形的問題。

本發明提供的過飽和氯化鉀固井水泥漿，它包括以下組份：高抗硫G級水泥、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強防竄劑和膨脹劑。

上述固井水泥漿中，所述固井水泥漿中還包括加重劑。

上述固井水泥漿中，其組成組分可為1)和2)中任一種：

1)高抗硫G級水泥、加重劑、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強防竄劑和膨脹劑；

2)高抗硫G級水泥、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強防竄劑和膨脹劑。

上述固井水泥漿中，各組分所占重量份如下：

高抗硫G級水泥：100份

加重劑：0～200份

抗鹽降失水劑：5～15份

防腐劑：6～15份

緩凝劑：0.2～2份

水：35～60份

氯化鉀：15～55份

增強防竄劑：0.2～1份

膨脹劑：0.25～1份。

上述固井水泥漿具體可為下述1)-10)中任一種：

1)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：0～150份，抗鹽降失水劑：8～14份，防腐劑：8～12份，緩凝劑：0.2～0.9份，水：35～47份，氯化鉀：19～27份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

2)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：0～80份，抗鹽降失水劑：8～11份，防腐劑：8～10份，緩凝劑：0.2～0.6份，水：35～42份，氯化鉀：19～23份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

3)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：15～118份，抗鹽降失水劑：10～13份，防腐劑：10～12份，緩凝劑：0.4～0.8份，水：38～45份，氯化鉀：21～25份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

4)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：52～150份，抗鹽降失水劑：11～14份，防腐劑：8～10份，緩凝劑：0.6～0.9份，水：42～47份，氯化鉀：23～27份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

5)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：0份，抗鹽降失水劑：8份，防腐劑：8份，緩凝劑：0.2份，水：35份，氯化鉀：19份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑，0.5份；

6)由下述重量份的組分組成：

高抗硫G級水泥：100份，加重劑：15份，抗鹽降失水劑：10份，防腐劑：10份，緩凝劑：0.4份，水：38份，氯化鉀，21份，增強防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

7)由下述重量份的組分組成：