[發明專利]一種固井水泥漿添加劑及其提高裂隙滲流通道半徑的方法

有效

• 申請號: 201611225085.9
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106630734B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉天樂;李麗霞;蔣國盛;寧伏龍;張凌;孫嘉鑫;孫慧翠;王韌;彭力;劉志超
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C09K8/80
• 分類號: C09K8/80;C09K8/467;E21B33/13
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 楊曉燕

1.一種固井水泥漿添加劑，其特征在于，包括呈球形顆粒狀的外殼和內核兩部分，所述外殼由表面粗糙的干性油覆殼劑制成，覆殼劑在230℃以下不溶于水；所述內核為遇水即開始溶解的實心小圓球。

2.根據權利要求1所述的固井水泥漿添加劑，其特征在于，所述外殼主要成分為由醋酸、乙二醇、α-桐酸、亞油酸、三油精和飽和脂肪酸組成的包被劑，包被劑直徑為30～50μm，各成分重量比如下：醋酸3％-5％，乙二醇10％-12％，α-桐酸50％-55％，亞油酸10-15％，三油精5％-7％，飽和脂肪酸10％-15％。

3.根據權利要求1所述的固井水泥漿添加劑，其特征在于，所述內核由醋酸纖維素改性的聚醚多元醇組成。

4.一種上述權利要求1～3任一項所述的固井水泥漿添加劑的制備方法，利用微囊包被技術制成，其特征在于，包括如下步驟：

1)將由重量比3％-5％的醋酸、10％-12％的乙二醇、50％-55％的α-桐酸、10-15％的亞油酸、5％-7％的三油精和10％-15％的飽和脂肪酸組成的包被劑采用超聲波震蕩充分混合1小時；

2)在包被劑中加入由醋酸纖維素改性的聚醚多元醇制成的超細粉末，繼續采用超聲波震蕩乳化4小時；

3)將包被劑和超細粉末組成的混合液放置于烘箱內，在80℃的恒溫條件下烘干72小時形成干粉，取出干粉研磨30分鐘，水洗干燥后即得所述固井水泥漿添加劑。

5.根據權利要求4所述的固井水泥漿添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中超細粉末的平均粒徑為30～50μm。

6.一種上述權利要求1～3任一項所述的固井水泥漿添加劑提高裂隙滲流通道半徑的方法，包括如下步驟：

1)將固井水泥漿添加劑與分散劑一同添加進水泥漿中并充分攪拌均勻分散；

2)在水泥漿水化固結成水泥環的過程中，固井水泥漿添加劑的外殼處于穩定狀態，固井水泥漿添加劑與水泥漿緊密膠結在一起形成水泥環，水泥環阻絕固井水泥漿添加劑的內核與水泥漿中的自由水接觸；

3)待水泥環完全固結后，在采用射孔和水力壓裂完井作業過程中，水泥環內部產生裂隙通道，而分布于裂隙通道沿程上的固井水泥漿添加劑的外殼隨著膠結的水泥環在聚能噴流射孔器或水力噴射高壓差作用下一同開裂，外殼破裂后內核裸露出來，水溶性的內核與水接觸并快速溶解；

4)內核發生溶解后，在裂隙通道的表面形成半球形凹槽，增大裂隙通道的有效半徑和過流面積。