[發明專利]一種精細控壓固井用減阻材料及減阻水泥漿

有效

• 申請號: 202110387102.3
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113060993B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 武治強;楊向前;李中;范白濤;郭華;張興全;岳家平;任美鵬;郭宗祿
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C09K8/467
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種精細控壓固井用減阻材料及減阻水泥漿。所述控壓固井用減阻材料由減阻劑、減阻顆粒、聚合物活性劑、氨基磺酸鈉和磷酸酯組成。由水泥和控壓固井用減阻材料可制備控壓固井用減阻水泥，控壓固井用減阻材料的質量為水泥質量的10～18％。由控壓固井用減阻水泥、水與降失水劑、緩凝劑、消泡劑、懸浮穩定劑和加重劑中至少一種能夠制備控壓固井用減阻水泥漿。本發明控壓固井用減阻水泥漿具有流變性好、摩阻低、濾失量低、稠化時間任意可調、稠化性能穩定、配方組成及現場施工簡單等特性，能夠滿足控壓固井注水泥技術要求。

技術領域

本發明涉及一種精細控壓固井用減阻材料及減阻水泥漿，屬于石油工程技術領域。

背景技術

隨著油氣資源勘探開發逐漸走向深水深層，窄密度窗口地層固井問題日益突出。由于作業密度窗口窄，難以實現固井全過程壓力平衡，極易出現溢流和漏失現象近而導致固井作業失敗。

精細控壓固井技術能夠有效解決窄密度窗口地層安全固井問題，該技術要求控壓固井過程中入井流體具備低環空摩阻性能，確保實現注水泥頂替階段控壓壓力的精準控制，使溢、漏層段壓力控制在安全密度窗口范圍之內。選擇低環空摩阻水泥漿體系是保證控壓固井成功的關鍵，常規的水泥漿體系由于沒有加入專門的減阻材料，導致水泥漿環空摩阻大，井口回壓補償空間變小，無法實現注水泥漿階段的精細控壓。

目前適合精細控壓固井的減阻材料和低摩阻水泥漿體系較少，尚處于初期開發探索階段，在控壓固井中具有較大的研究價值和應用前景。因此，研究適合精細控壓固井作業用的減阻材料和低摩阻水泥漿體系至關重要，可以減少控壓固井施工過程中的循環壓耗和施工作業時間，降低施工壓力和安全風險，保障窄壓力窗口地層的封固質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種可用于精細控壓固井的減阻材料，該減阻材料的制備工藝簡單，成本低，添加進水泥漿中后降低環空摩阻效果良好，所形成的水泥漿能夠用于窄密度窗口控壓固井作業，確保注水泥漿頂替階段控壓壓力精確控制，提高固井質量。

本發明所提供的控壓固井用減阻材料，由減阻劑、減阻顆粒、聚合物活性劑、氨基磺酸鈉和磷酸酯組成；

每100質量份所述堿阻材料中，各組分的含量如下：

堿阻劑9～12質量份；

減阻顆粒30～40質量份；

聚合物活性劑40～50質量份；

氨基磺酸鈉9～12質量份；

磷酸酯2～5質量份。

每100質量份所述堿阻材料中，各組分的含量優選為：

1)堿阻劑9質量份；減阻顆粒30～40質量份；聚合物活性劑40～50質量份；氨基磺酸鈉9～12質量份；磷酸酯2～5質量份；

2)堿阻劑9質量份；減阻顆粒30～35質量份；聚合物活性劑40～44質量份；氨基磺酸鈉9～10質量份；磷酸酯2～3質量份；

3)堿阻劑9質量份；減阻顆粒35質量份；聚合物活性劑44質量份；氨基磺酸鈉9質量份；磷酸酯3量份。

上述的減阻材料中，所述減阻顆粒為球型固體顆粒，目數為400目～800目，材質為金屬氧化物，所述金屬氧化物為氧化鋁、二氧化硅和/或四氧化三錳。

所述減阻顆粒包括低目數球型固體顆粒與高目數球型固體顆粒；

所述低目數球型固體顆粒與所述高目數球型固體顆粒的質量比為1：2～3，優選為1：2.5，所述低目數球型固體顆粒的目數優選為400目，所述高目數球型固體顆粒的目數優選為800目。

上述的減阻材料中，所述減阻劑可為甲醛丙酮縮聚物、聚萘系磺酸鹽、木質素磺酸鹽和多羥基羧酸鹽中至少一種；