[發明專利]新型超低密度固井液

在審

• 申請號: 202110264046.4
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113045250A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 時永生;吳陽;常磊;董小龍;畢慶豐;田東誠
• 申請（專利權）人: 內蒙古中府億鼎石油工程技術有限公司;陜西固德石油工程有限公司;大慶鉆探工程公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/10;C04B14/18;C04B14/22;C09K8/473
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種超低密度高強固井液，按照質量比，其包括：改性珍珠巖玻化微珠減輕材料10?30%，增強材料60?75%，促凝早強劑5?9%，促凝早強助劑5?9%，G級水泥10?15%。減輕材料中的珍珠巖玻化微珠通過表面處理，及以上組分在含鈣堿性條件下相互作用實現物理化學反應，所得到的混合物可實現很好的觸變性以及高的凝結強度；其在使用過程中，通過以上物料配比可得到超低密度高強固井液以及超低密度固井液領漿體系（前置液）。固井液領漿體系與鉆井液有很好的相容性，即不怕鉆井液污染。所以使用固井液領漿體系固井施工，能夠提高置換效率減少混漿，提高固井質量。

技術領域

本發明屬于油井固井施工技術領域，具體涉及新型超低密度固井液。

背景技術

周知，在鉆井作業時，為了保護套管、降低固井成本、提高油氣產量，固井施工時通常使用低密度固井液固井。特別是固井液密度1.15-1.25之間的超低低密度固井液是常用的固井材料。目前密度為1.15-1.25的超低密度固井液體系中，減輕材料主要是人造空心玻璃微珠。這種人造玻璃微珠減輕材料每噸至少2萬元，價格高。所以無法推廣使用。珍珠巖玻化微珠低密度固井液體系，成本比較低，但配制低密度漿體有很多缺點，滿足不了要求，主要表現為：1、漿體穩定性差；2、在井下壓力作用下珍珠巖玻化微珠顆粒容易破碎、吸水，漿體收縮大，瞬間稠化；3、漿體凝固后抗壓強度低，無法滿足要求。

珍珠巖玻化微珠是建筑保溫材料，來源廣，價格低。50-80目珍珠巖玻化微珠，大部分是空心圓形顆粒，它的部分性能和粉煤灰漂珠接近。但珍珠巖玻化微珠顆粒形狀圓度不夠，表面粗糙有空隙及缺口，殼體薄強度低，所以在壓力作用下很容易吸水及破碎，

另外，為了提高固井液置換鉆井液的效率，提高封固質量，特別是二界面固井質量。固井施工時，注入固井液之前，要使用密度和鉆井液密度相當的前置液。目前國內沒有滿足固井要求的前置液，所遇到的問題是固井液和前置液、鉆井液三者相容性差，固井施工后，上部封固段會出現混漿，造成固井液返高不夠，出現固井質量問題。

針對現有技術上的弊端，作為本行業的技術人員，如何通過技術改進，研制生產一種新型的多功能漿體，密度接近鉆井液，可在實際使用過程中提高其與現有的鉆井液、固井液的相容性是現有本行業亟待解決的技術問題。

發明內容

為克服現有技術不足，本發明的超低密度固井液體系，使用的減輕材料是珍珠巖玻化微珠，這種減輕材料作為建筑行業的保溫材料，由珍珠巖玻化而成。所以這種珍珠巖玻化微珠材料來源廣闊，價格低。其目的是實現能配制密度1.15-1.25超低密度高強固井液體系，同時還可以配制固井施工前置液（漿體密度1.05-1.15凝固后的抗壓強度大于等于5兆帕，45℃養護24小時）。

為實現上述技術目的，本發明采用以下方案：

一種超低密度高強固井液，按照質量比，其包括：改性珍珠巖玻化微珠減輕材料10-30%，增強材料60-75%，促凝早強劑5-9%，促凝早強助劑5-9%，G級水泥10-15%。

增強材料，促凝早強劑和促凝早強助劑皆采用改性珍珠巖玻化微珠作固井液減輕材料，可以配制密度1.05-1.25超低密度高強固井液，45℃養護24小時抗壓強度可以達到7.5兆帕以上。