[發明專利]一種固井水泥漿及其評價方法

有效

• 申請號: 201710573344.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107384342B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王旭光;楊智光;徐永輝;楊決算;吳廣興;肖海東;楊秀天;賈維君;段治華;馬淑梅;呂斌
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;大慶石油管理局
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;E21B33/13
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 王超群

1.一種固井水泥漿，其特征在于，包括：

油氣觸發型自修復劑、油井水泥、降失水劑、緩凝劑、穩定劑、消泡劑和熱穩定劑；

其中，所述油氣觸發型自修復劑為橡膠材料接枝功能性單體的接枝產物，所述接枝功能單體為醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述一種固井水泥漿，其特征在于：

所述油井水泥為A級或者G級別；

所述油氣觸發型自修復劑5～20份、所述油井水泥100份、水40～52份、所述降失水劑1～8份、所述緩凝劑1～10份、所述穩定劑1～3份、所述消泡劑0.2～0.6份和所述熱穩定劑1～40份。

3.根據權利要求1所述一種固井水泥漿，其特征在于：

所述橡膠材料為甲基乙烯基硅橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁腈橡膠的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述一種固井水泥漿，其特征在于：

所述降失水劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物；

所述穩定劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物；

所述緩凝劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸鈉共聚物或衣康酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/苯乙烯磺酸鈉共聚物的一種或幾種；

所述消泡劑為工業級磷酸三丁脂；

所述熱穩定劑為80目石英砂。

5.一種固井水泥漿的評價方法，應用于微裂縫自修復能力評價，其特征在于：

水泥石應用如權利要求1～4任一項所述油氣觸發型自修復固井水泥漿；

將所述水泥石巖心使用拉張造縫器沿軸向壓劈成兩塊，再將其合攏放入套筒式巖心夾持器，施加2MPa圍壓；從所述夾持器入口處通入氮氣，通入所述氮氣按0.1MPa/180s的速率持續加壓，每升高0.5MPa穩壓300s，直至有連續氣泡冒出為止，此時的氣竄壓差即為微裂縫修復前的抗氣竄突破壓差初值；從所述夾持器入口處通入恒定壓力流體，出口處流量計記錄流量，作為微裂縫修復前的流體通過量初值；在所述修復前的抗氣竄突破壓差初值和所述修復前的流體通過量初值測定后，從所述夾持器入口處通入恒定壓力流體，出口處流量計記錄24h時流量，作為微裂縫修復后的流體通過量終值；完成微裂縫修復后的流體通過量終值測定后，將通入所述夾持器的流體切換為氮氣，進行抗氣竄突破壓差測試，通入氮氣按0.1MPa/180s的速率持續加壓，每升高0.5MPa穩壓300s，直至有連續氣泡冒出為止，此時的氣竄壓差即為微裂縫修復后抗氣竄突破壓差終值。

6.一種固井水泥漿的評價方法，應用于微間隙自修復能力評價，其特征在于：

應用如權利要求1～4任一項所述油氣觸發型自修復固井水泥漿；

模擬井下實際幾何環境，形成環形空間；向所述環形空間內注入油井水泥漿，所述環形空間密閉后移入水浴養護箱；在試驗溫度下養護一定時間后，形成實心鋼柱，使用壓力機在所述實心鋼柱上加載一定載荷，使所述實心鋼柱移動，再將所述實心鋼柱壓回初始位置，此時形成所述實心鋼柱與水泥環界面處的微間隙；從所述微間隙入口處通入氮氣，通入所述氮氣持續加壓，直至有連續氣泡冒出為止，此時的氣竄壓差即為微間隙修復前的抗氣竄突破壓差初值；從所述微間隙入口處通入恒定壓力流體，出口處流量計記錄流量作為微間隙修復前的流體通過量初值；在所述微間隙修復前的抗氣竄突破壓差初值和所述微間隙修復前的流體通過量初值測定后，從所述微間隙入口處通入恒定壓力流體，出口處流量計記錄流量，作為微間隙修復后的流體通過量終值；完成所述微間隙修復后的流體通過量終值測定后，將通入所述微間隙的流體切換為氮氣，進行抗氣竄突破壓差測試，通入所述氮氣持續加壓，直至有連續氣泡冒出為止，此時的氣竄壓差即為微間隙修復后的抗氣竄突破壓差終值。