[發(fā)明專利]一種過飽和氯化鉀固井水泥漿

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510053250.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN104610949A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱榮東;許明標(biāo);蔣世全;周建良;王曉亮;姜智博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院;長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/493
• 分類號(hào): C09K8/493;C09K8/48;C09K8/467
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(shù)

鹽層固井一直以來(lái)都是工程界的一大難題，至今仍然無(wú)法完全解決。鹽層固井的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：一是在鉆井過程中，鹽層會(huì)發(fā)生溶解，發(fā)生塑性變形和蠕動(dòng)流動(dòng)，近而形成不規(guī)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(huán)境下，對(duì)水泥漿性能的影響復(fù)雜，采用普通水泥漿固井，會(huì)造成水泥漿中水向鹽層流動(dòng)，井壁易發(fā)生膨脹造成井徑擴(kuò)大或失穩(wěn)，同時(shí)使鹽層夾縫中泥頁(yè)巖含水量增加，密度下降，沿井眼周圍產(chǎn)生微裂縫，因而泥頁(yè)巖強(qiáng)度降低，進(jìn)一步產(chǎn)生嚴(yán)重的井眼不穩(wěn)定問題；三是固井抗鹽添加劑產(chǎn)品較少，鹽膏層固井水泥漿配方設(shè)計(jì)存在一定困難，實(shí)際固井中針對(duì)不同鹽巖層，需要不同配方和特點(diǎn)的水泥漿體系來(lái)進(jìn)行固井；四是針對(duì)含鉀石巖以及含石巖、石膏以及芒硝的粉質(zhì)泥巖地層固井，普通固井水泥漿與地層的膠結(jié)質(zhì)量差，鹽層蠕變，套管承受非均質(zhì)載荷，使套管變形或被擠毀。

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

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種與鹽膏層具有良好膠結(jié)性能，并具有優(yōu)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(zhì)泥巖地層，水泥石具有較高抗壓強(qiáng)度和防竄性能能夠有效延長(zhǎng)油氣井使用壽命，保證復(fù)雜鹽膏層井段套管地層的有效封固；有效解決了常規(guī)水泥漿在復(fù)雜鹽膏層膠結(jié)性能差、膠凝強(qiáng)度發(fā)展緩慢、早期強(qiáng)度低、不能有效抵御因鹽層地層蠕變引起的外擠力導(dǎo)致厚壁套管變形的問題。

本發(fā)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(jí)水泥、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強(qiáng)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(jí)水泥、加重劑、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強(qiáng)防竄劑和膨脹劑；

2)高抗硫G級(jí)水泥、抗鹽降失水劑、防腐劑、緩凝劑、水、氯化鉀、增強(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)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(jí)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(qiáng)防竄劑：0.5份，膨脹劑：0.5份；

7)由下述重量份的組分組成：