[發明專利]一種納米基低密度水泥漿

在審

• 申請號: 201710356300.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107117876A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 盧海川;高繼超;趙岳;宋偉賓;安少輝;劉勇;李建華;王海平;侯薇;譚文禮
• 申請（專利權）人: 天津中油渤星工程科技有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/00;C09K8/467;C09K8/473
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 馬苗苗

技術領域

本發明涉及油田化學技術領域，特別涉及一種納米基低密度水泥漿。

背景技術

隨著石油勘探開發的進程，越來越多的遇到低壓地層、薄弱地層等容易發生漏失的地層；而低密度水泥漿體系正是伴隨著這些復雜情況的處理而逐漸發展和完善起來的。由于人們對固井質量的要求不斷提高，低密度水泥漿的性能越來越受到重視。目前通過大量研究，已形成多種較為成熟的低密度水泥漿體系，主要包括需水型低密度水泥漿、空心漂珠、微珠低密度水泥漿、泡沫低密度水泥漿等。其中，需水型低密度水泥漿配制密度受限、性能欠佳；空心漂珠、微珠體系容易受壓破碎使體系密度升高，很難滿足高壓深井窄密度窗口要求，一些高耐壓微珠雖耐壓較高但成本很高；泡沫水泥漿中施工工藝相對復雜，且容易受溫度、壓力等影響。

另外，面臨國際油價持續低迷，勘探開發成本逐漸壓縮，低成本成為各大油田公司未來一段時間乃至長期的重要發展戰略。目前許多低密度水泥漿由于成本較高而受到限制，在降低成本情況下性能往往又較差，成本與性能之間存在很難調和的矛盾。因此，開發一套成本較低綜合性能良好的低密度水泥漿具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米基低密度水泥漿，降低了低密度水泥漿的成本，同時可保證水泥漿具有良好的綜合性能，能夠滿足低壓易漏、窄密度窗口固井需求。

為實現上述目的，本發明提供了一種納米基低密度水泥漿，按重量份計，所述水泥漿組成如下：G級水泥100份，納米粉體材料5～20份，海泡石10～50份，超細水泥5～20份，人造空心微珠0～30份，減阻劑1～5份，粉體降失水劑3～7份，緩凝劑0～3份，水90～260份。

進一步地，所述粉體納米材料選自納米氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鋅中的一種或幾種。

進一步地，所述納米氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鋅的重量比為50～60∶10～20∶25～30。

進一步地，所述納米粉體材料的細度為50～70nm。

進一步地，所述海泡石的粒度為40～60μm；所述超細水泥的粒度為5～10μm。

進一步地，所述人造空心微珠粒度為20～50μm。

進一步地，所述人造空心微珠的抗壓強度在80MPa以上。

進一步地，所述減阻劑為氨基磺酸鹽。

進一步地，所述粉體降失水劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸類聚合物。

進一步地，所述緩凝劑為有機磷酸鹽類。

本發明實施例中的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

(1)本發明實施例提供的納米基低密度水泥漿，將納米材料引入到低密度水泥漿中，利用其特殊的尺寸和表面效應，從而明顯提高水泥漿的綜合性能；

(2)本發明實施例提供的納米基低密度水泥漿，將納米材料與其他不同粒徑的材料有機結合在一起，使水泥漿體系在較大水灰比下，仍保持較高的強度和極好的穩定性；

(3)本發明實施例提供的納米基低密度水泥漿，通過水和高性能人造空心微珠復合減輕，從而在保證水泥漿極高耐壓性能的同時，明顯降低水泥漿的成本。

具體實施方式

本發明實施例提供一種納米基低密度水泥漿，降低了低密度水泥漿的成本，同時可保證水泥漿具有良好的綜合性能，能夠滿足低壓易漏、窄密度窗口固井需求，可用于低壓易漏井、窄密度窗口固井以及欠平衡鉆井配套固井等。

為實現上述目的，本發明實施例總體思路如下：

本發明提供了一種納米基低密度水泥漿，按重量份計，所述水泥漿組成如下：G級水泥100份，納米粉體材料5～20份，海泡石10～50份，超細水泥5～20份，人造空心微珠0～30份，減阻劑1～5份，粉體降失水劑3～7份，緩凝劑0～3份，水90～260份。

通過以上內容可以看出，本發明實施例通過將納米粉體材料引入低密度水泥漿中，并與其它組分按一定配比進行復配，使各組分間發生相互協同作用，從而使水泥漿在高水灰比下仍具有較高的強度和穩定性；通過水和人造空心微珠復合減輕，從而在保證水泥漿極高耐壓性能的同時，降低水泥漿的成本。

為了更好的理解上述技術方案，下面通過具體實施例對本發明技術方案做詳細的說明，應當理解本發明實施例以及實施例中的具體特征是對本發明技術方案的詳細的說明，而不是對本發明技術方案的限定，在不沖突的情況下，本發明實施例以及實施例中的技術特征可以相互結合。