[發(fā)明專利]固井用水泥漿及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710846810.2
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109516745A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雍富華;楊立軍;馮義;王國濤;肖華;陳芳;徐麗琴;鄢暢;曾貴蓉;王忠華;周芝琴;尹學源;趙業(yè)衛(wèi);張波;劉國健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C09K8/467;C04B111/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本發(fā)明提供一種固井用水泥漿及其制備方法，固井用水泥漿包括水泥漿基礎(chǔ)料、降失水劑、緩凝劑、消泡劑以及水，其中，所述降失水劑的重量、所述緩凝劑的重量、所述消泡劑的重量、所述水的重量分別占所述水泥漿基礎(chǔ)料重量的3?4％、0?2％、0?0.5％、40?50％。該水泥漿具有在550℃高溫條件下不衰退和耐CO₂腐蝕能力，可以保證在火燒油層的采油階段具有長期的封隔效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣井固井用水泥漿技術(shù)，尤其涉及一種固井用水泥漿及其制備方法，屬于油氣開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著常規(guī)油氣資源開采的枯竭，我國各大油田已經(jīng)進入了二次，三次采油時期。稠油作為一種非常規(guī)石油資源具有極大的開采價值。火燒油層采油技術(shù)是近年來發(fā)展很快的一種具有明顯技術(shù)優(yōu)勢和潛力的熱力采油方法，是提高稠油采收率的技術(shù)之一，其原理就是利用地層原油中的重質(zhì)組分作為燃料，利用空氣或富氧氣體作為助燃劑，采取自燃和人工點火等方法使油層溫度達到原油燃點，并連續(xù)注入助燃劑，使油層原油持續(xù)燃燒，燃燒反應產(chǎn)生大量的熱從而加熱油層使得油層溫度上升500～700℃，重質(zhì)組分在高溫下裂解，注入的氣體、重油裂解生成的輕質(zhì)油、燃燒生成的氣體以及水蒸汽用于驅(qū)動原油向生產(chǎn)井流動，并從生產(chǎn)井采出。

在進行上述火驅(qū)稠油熱采時，井下及地層產(chǎn)生高達500℃以上的高溫，并伴隨有燃燒產(chǎn)生的CO₂氣體，因此熱采對水泥石的耐高溫和抗CO₂腐蝕有較高的要求。

硅酸鹽水泥石在高溫條件下強度會嚴重衰減，試驗表明在500℃時，硅酸鹽水泥石會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象。鋁酸鹽水泥被認為是常用的高溫水泥，但在此溫度范圍內(nèi)，也存在強度衰減現(xiàn)象，同時水化鋁酸鈣的抗CO₂腐蝕性能不佳。磷酸鹽水泥具有優(yōu)異的抗CO₂腐蝕性能，但是由于該水泥體系不具有耐高溫性能，在高溫條件下會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種固井用水泥漿及其制備方法，該水泥漿具有在550℃高溫條件下不衰退和耐CO₂腐蝕能力，可以保證在火燒油層的采油階段具有長期的封隔效果。

本發(fā)明提供一種固井用水泥漿，包括水泥漿基礎(chǔ)料、降失水劑、緩凝劑、消泡劑以及水，其中，所述降失水劑的重量、所述緩凝劑的重量、所述消泡劑的重量、所述水的重量分別占所述水泥漿基礎(chǔ)料重量的3-4％、0-2％、0-0.5％、40-50％；

所述水泥漿基礎(chǔ)料按照重量份包括如下原料：鋁酸鹽水泥1重量份、磷酸鹽0.1-0.2重量份、氧化鋁粉0.6-0.7重量份以及耐腐蝕材料0.3-0.4重量份。

在一具體實施方式中，所述磷酸鹽選自磷酸鈉、多聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、磷酸氫銨、磷酸鉀以及磷酸二氫鉀中的一種或多種。當磷酸鹽為上述兩種化合物以上的混合物時，本發(fā)明不限制各種化合物之間的比例。

在一具體實施方式中，所述氧化鋁粉選自煅燒α-氧化鋁、白剛玉、氧化鋁微粉以及活性氧化鋁微粉中的一種或多種。當氧化鋁粉為上述兩種化合物以上的混合物時，本發(fā)明不限制各種化合物之間的比例。

在一具體實施方式中，所述耐腐蝕材料選自高爐礦渣、粉煤灰以及硅藻土中的一種或多種。當耐腐蝕材料為上述兩種化合物以上的混合物時，本發(fā)明不限制各種化合物之間的比例。

在一具體實施方式中，所述降失水劑為丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。即，本發(fā)明的降失水劑為丙烯酰胺、丙烯酸以及α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚產(chǎn)物。

在一具體實施方式中，所述緩凝劑選自檸檬酸、酒石酸、硼酸、四硼酸鈉以及葡庚糖酸中的一種或多種。當緩凝劑為上述兩種化合物以上的混合物時，本發(fā)明不限制各種化合物之間的比例。