[發(fā)明專利]一種超高溫耐腐蝕防竄水泥漿及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110452959.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113213822B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李中;謝仁軍;武治強(qiáng);范白濤;幸雪松;吳怡;岳家平;張興全;郭宗祿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油（中國(guó)）有限公司;中海石油（中國(guó)）有限公司北京研究中心
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C09K8/467
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種超高溫耐腐蝕防竄水泥漿及其應(yīng)用。所述超高溫耐腐蝕防竄水泥漿由下述質(zhì)量份的組分組成：G級(jí)水泥100份；降失水劑4～6份；膠乳3～5份；防竄劑2～6份；分散劑1～3份；硅粉35～50份；防腐劑2～5份；增強(qiáng)劑0.5～2份；緩凝劑0.5～6份；加重劑0～400份；水30～100份；消泡劑1～2份。本發(fā)明超高溫耐腐蝕防竄水泥漿采用特定含量組分，各組分之間能夠較好的相互作用，使水泥漿的抗溫性可達(dá)230℃，具有較低的高溫高壓失水和較快的稠化轉(zhuǎn)化時(shí)間，表現(xiàn)出優(yōu)異的防竄性，固化水泥石具有較高的抗壓強(qiáng)度和較低的滲透率，能夠有效抵抗二氧化碳和硫化氫等酸性氣體的腐蝕，可以滿足超高溫且富含二氧化碳、硫化氫酸性氣體的儲(chǔ)層段的封固作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超高溫耐腐蝕防竄水泥漿及其應(yīng)用，屬于固井技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在高溫(溫度高于150℃)富含CO₂和H₂S的氣藏進(jìn)行固井作業(yè)，地層中存在的CO₂和H₂S氣體易在潮濕環(huán)境中形成酸液極易與堿性水泥石發(fā)生腐蝕反應(yīng)。酸性氣體的腐蝕直接影響著水泥石的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率和抗折、抗壓強(qiáng)度。嚴(yán)重的腐蝕，套管外壁幾乎沒(méi)有任何粘附水泥石的痕跡。業(yè)已證實(shí)，采用具有API強(qiáng)度和滲透率的水泥漿配制得到的水泥石，在幾個(gè)月內(nèi)受到富含CO₂流體作用，就將產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕破壞；CO₂對(duì)水泥石的這種侵蝕碳化程度除了與CO₂介質(zhì)本身的性能及其分壓和相對(duì)濕度等相關(guān)聯(lián)外，也與水泥石本身的性質(zhì)密切相關(guān)。在長(zhǎng)時(shí)間的作用下會(huì)發(fā)生水泥石強(qiáng)度衰減甚至?xí)?dǎo)致水泥環(huán)的整體破壞的現(xiàn)象。若CO₂或H₂S氣體形成的酸液持續(xù)地向井內(nèi)水泥石滲透運(yùn)移，腐蝕破壞將繼續(xù)進(jìn)行，井下管柱也將被快速地腐蝕破壞掉。水泥環(huán)柱是防止地層流體侵蝕套管，保護(hù)井壁穩(wěn)定的關(guān)鍵，水泥環(huán)柱的先導(dǎo)腐蝕關(guān)系到油氣井井身的安全。所以說(shuō)水泥石的腐蝕問(wèn)題的存在，不僅會(huì)降低油氣井的油藏產(chǎn)量嚴(yán)重的甚至?xí)＜罢麄€(gè)油氣井的壽命。若不能有效的解決腐蝕問(wèn)題后續(xù)的勘探開(kāi)發(fā)也將深受影響。防止CO₂或H₂S對(duì)水泥石的腐蝕問(wèn)題，是石油天然氣工業(yè)急需解決的一道難題，隨著更加復(fù)雜環(huán)境下油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)，高壓超高溫伴隨著酸性氣體腐蝕，無(wú)疑將固井作業(yè)的要求推向了更高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超高溫耐腐蝕防竄水泥漿及其應(yīng)用，所述水泥漿具有抗高溫、耐腐蝕、良好的防竄性能，能滿足200℃以上高溫、高壓、富含二氧化碳/硫化氫氣藏的封固作業(yè)要求，以保障此類氣井的長(zhǎng)期壽命。

本發(fā)明所提供的超高溫耐腐蝕防竄水泥漿，由下述質(zhì)量份的組分組成：

G級(jí)水泥100份；

降失水劑4～6份；

膠乳3～5份；

防竄劑2～6份；

分散劑1～3份；

硅粉35～50份；

防腐劑2～5份；

增強(qiáng)劑0.5～2份；

緩凝劑0.5～6份；

加重劑0～400份；

水30～100份；

消泡劑1～2份。

所述高溫耐腐蝕防竄水泥漿的組成具體為下述1)-5)中任一種：

1)G級(jí)水泥100份；降失水劑4～6份；膠乳3～5份；防竄劑2.7～4份；分散劑1～3份；硅粉35～50份；防腐劑4～5份；增強(qiáng)劑1份；緩凝劑1.5～2.7份；加重劑65～168份，水42～55.5份；