[發(fā)明專利]一種油井水泥抗高溫衰退外摻料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711195203.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107902933B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅楊;李仕勇
• 申請（專利權(quán)）人: 四川盛年同締實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B14/38
• 分類號: C04B14/38;C09K8/467
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖慧敏

本發(fā)明公開了一種油井水泥抗高溫衰退外摻料及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的水泥漿體系不適用于超高溫與超大溫差同時(shí)存在的地?zé)峋叹膯栴}。本發(fā)明包括：40％?60％光伏硅；15％?30％氣相二氧化硅；15％?30％重?zé)趸V；1％?2％礦物纖維。本發(fā)明能有效保證在200℃以上的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到降低抗壓強(qiáng)度的衰退的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥外摻料領(lǐng)域，具體涉及一種油井水泥抗高溫衰退外摻料及其制備方法。

背景技術(shù)

我國是地?zé)豳Y源相對豐富的國家，地?zé)豳Y源總量約占全球的7.9％，可采儲量相當(dāng)于4626.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我國西部地區(qū)熱地資源絕大部分以高溫地?zé)嵝问酱嬖?高于150℃的蒸汽)，地?zé)豳Y源不僅能提供清潔能源而且還是一種可供提取溴、碘、硼砂、鉀鹽、銨鹽等工業(yè)原料的熱鹵水資源和天然肥水資源。在環(huán)境壓力巨大及推動新能源發(fā)展的今天，地?zé)豳Y源將會得到充分的利用。

地?zé)峋叹c超高溫油氣井固井類似，水泥漿在注替過程中要經(jīng)歷井底超高溫，通常高于200℃，水泥石在井下一定的環(huán)空長度內(nèi)長期經(jīng)受150℃以上的高溫。地?zé)峋叹c超高溫固井略有不同之處在于，油氣井超高溫固井大多數(shù)為尾管固井封固段不長溫差不大，而地?zé)峋母邷氐責(zé)豳Y源均以高溫蒸汽形式存在于地下，固井時(shí)要求封固完整性水泥漿均返到井口，因而在地?zé)峋叹谐邷嘏c超大溫差同時(shí)存在。

現(xiàn)有水泥漿體系長期經(jīng)受110℃以上的高溫，會出現(xiàn)較大幅度的強(qiáng)度衰退。之前研究表明加入占水泥比例的35％或以上的硅粉能防止此類衰退，但是現(xiàn)有研究及現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)表明：硅粉已不能有效抵抗此類衰退，即便是加有50％及以上的硅粉水泥石或石英砂水泥石，在150℃以上的高溫條件下也會出現(xiàn)較大幅度的強(qiáng)度衰退，水泥石強(qiáng)度衰退后會出現(xiàn)環(huán)空帶壓、降低采收率等一系列問題，甚至導(dǎo)致該井報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中在150℃以上的高溫條件下即使添加水泥比例35％或以上的硅粉也會出現(xiàn)較大幅度的強(qiáng)度衰退的問題，目的在于提供一種油井水泥抗高溫衰退外摻料，通過配方的優(yōu)化，能有效保證在200℃以上的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到降低抗壓強(qiáng)度的衰退的效果。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種油井水泥抗高溫衰退外摻料，以重量百分計(jì)，包括：

本發(fā)明中的高溫抗衰退劑即為下述的BHS-70S，BHS-70S適用于國內(nèi)所有廠牌的油井G級高抗硫酸鹽水泥，該BHS-70S在常溫下表現(xiàn)出化學(xué)惰性不影響水泥漿的現(xiàn)場混配及注替。提高水泥漿在高溫條件下防抗壓強(qiáng)度衰退的效果，并且效果十分顯著。

經(jīng)過檢測得知，本發(fā)明在72h起強(qiáng)度，在3天時(shí)可達(dá)到35.4MPa，到28天強(qiáng)度緩慢增長至37.8MPa然后長期保值穩(wěn)定，98天的抗壓強(qiáng)度達(dá)到37.2MPa，98天的抗壓強(qiáng)度與28天保持基本一致。因而，本發(fā)明還能有效降低200℃以上溫度對抗壓強(qiáng)度的影響，達(dá)到降低抗壓強(qiáng)度衰退的效果，效果十分顯著。

進(jìn)一步，本發(fā)明包括：

優(yōu)選地，所述光伏硅的粒徑為140目～200目。所述礦物纖維的長度≤5mm。

一種油井水泥抗高溫衰退外摻料的制備方法，包括：將光伏硅、氣相二氧化硅、重?zé)趸V和礦物纖維混合均勻即可。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明通過配方的優(yōu)化，能有效保證在200℃以上的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到降低抗壓強(qiáng)度的衰退的效果；

2、本發(fā)明適用于國內(nèi)所有廠牌的油井G級高抗硫酸鹽水泥，本發(fā)明在常溫下表現(xiàn)出化學(xué)惰性不影響水泥漿的現(xiàn)場混配及注替，適用范圍廣泛；

3、本發(fā)明的工藝簡單、成本相對低廉，環(huán)境友好，效果十分顯著。

附圖說明