[發明專利]一種套管固井用水泥漿體系

在審

• 申請號: 202010008561.1
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111100616A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 袁杰;徐加軍;呂建海;謝文獻;項紹亮;田雨;滕騰;徐忠;王青;王瑜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勝利采油廠
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467;C09K8/487;C04B28/02;C04B111/70
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 劉亞寧

本發明涉及油田化學及油氣井固井材料領域，涉及一種套管固井用水泥漿體系，具體涉及一種適用于淺層的低密度?低粘度?強觸變?長稠化時間的固井水泥漿體系。所述體系包括膠凝體系，降水劑，氧化鋅，分散劑，水凝膠和水。本發明水泥漿體系既具有低粘度和強觸變的性能，同時又具有低密度和長稠化時間的性能，能夠滿足環空旋轉注漿方法對自由套管段進行二次固井的要求。

技術領域

本發明涉及油田化學及油氣井固井材料領域，涉及一種套管固井用水泥漿體系，具體涉及一種適用于淺層的低密度-低粘度-強觸變-長稠化時間的固井水泥漿體系。

背景技術

老油田中部分井經歷了十幾、二十幾年乃至三十幾年的開發使用，致使部分油水井套管腐蝕變形嚴重，尤其是處于水泥面以上的套管，受殘余的鉆井液和地層滲出流體的腐蝕以及位于應力節點的部分套管受破壞現象嚴重。由于套管的損壞，使得注水井無法正常注水，相對應的油井能量無法得到補充，開發方案無法實施；生產井無法正常生產，影響到區塊的最終的采收率。因此，為了防止套管進一步損壞，確保油氣的正常持續開采，對位于水泥環上部的套管進行防腐防止進一步損壞的技術研究刻不容緩。

近年來，各油田先后開展了套損井的修復工作。套損井的修復主要有機械方式和化學封堵兩種方式。機械修復方式主要有倒換套、套管補貼、套管加固、小套管二次固井等。其中，倒換套工藝技術對套管內徑沒有影響，但只適合于淺井段施工；套管補貼耐壓強度和懸掛能力較低，對套管內徑影響較?。惶坠芗庸坦に嚰夹g耐壓強度和懸掛能力較好，但對套管內徑影響較大；小套管二次固井耐壓強度和懸掛能力都較好，適合各類井施工，但采用二次固井技術對套管內徑影響較大，施工成本相對較高。

從以上對各種套管修復技術的分析中可以看出，目前所用的套管修復技術均存在一定的缺點和弊端。

申請人前期研發一種油水井生產套管外沖洗加固用旋轉密封井口(CN208441797U)，該裝置對外套管(表層套管或技術套管)和生產套管之間的環空進行封隔，在清理環空時能夠將環空雜物從側出口進行返出，同時能夠通過液壓馬達及減速機構對法蘭進行推動進行旋轉，確保對環空進行360°全面清洗；固井時能夠作為井口裝置，起到密封和側孔返漿的功能。

為了防止套管進一步損壞，確保油氣的正常持續開采，申請人擬采用環空旋轉注漿方法對自由套管段進行二次固井，采用水泥環加固、保護套管，阻斷地層流體和鉆井液對套管的進一步腐蝕。根據環空旋轉注漿施工工藝特點以及淺層地層條件，需要水泥漿同時滿足低密度、低粘度、強觸變、長稠化時間的性能。然而，現有水泥產品幾乎無法滿足上述要求。

因此，開發一種同時滿足低密度、低粘度、強觸變、長稠化時間的水泥產品，將對套管腐蝕損壞的防治技術以及油田的繼續開發具有重大意義。

發明內容

本發明主要目的是提供一種套管固井用水泥漿體系，該水泥漿體系滿足低密度、低粘度、強觸變、長稠化時間的要求，使采用環空旋轉注漿方法對自由套管段進行二次固井，保護套管，阻斷地層流體和鉆井液對套管的進一步腐蝕成為可能。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種套管固井用水泥漿體系，所述體系包括凝膠體系，降水劑，氧化鋅，分散劑，水凝膠和水。

優選地，所述膠凝體系由以下成分及其重量份組成：水泥2-6份，粉煤灰2-4份，礦渣2-4份；

根據以上所述水泥漿體系，優選地，所述水泥為G級油井水泥。

根據以上所述水泥漿體系，優選地，降水劑用量為膠凝體系重量的1.5％～4.0％；

根據以上所述水泥漿體系，根據以上所述水泥漿體系，優選地，降水劑為聚乙烯醇型降失水劑。

根據以上所述水泥漿體系，優選地，氧化鋅用量為膠凝體系重量的0.16％～0.48％。