[發(fā)明專利]一種油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110674022.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN113429164A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟衛(wèi)東;王海娟;楊軍虎;仝繼昌;李鐵恒;孫武;王康;張娜;周建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C09K8/467
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 郭佳效

本發(fā)明屬于固井水泥漿領(lǐng)域，具體涉及一種油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系及其制備方法。該水泥漿體系主要由水和以下重量份數(shù)的組分組成：油井水泥100份，減輕劑8～20份，固體膠乳2～6份，降失水劑3～4份，增強(qiáng)劑8～20份，減阻劑0.1～0.3份，膨脹劑2～4份，消泡劑0.1～0.2份。該水泥漿體系具有較好的韌性，可有效降低固井時(shí)環(huán)空液柱壓力；同時(shí)保證水泥石的高強(qiáng)度高韌性，避免注水泥過程壓漏地層及薄水泥環(huán)射孔時(shí)發(fā)生碎裂，導(dǎo)致油水層管外竄通；同時(shí)該水泥漿體系還具有微膨脹、低濾失量、穩(wěn)定性好、流變性好等特點(diǎn)，解決了低壓易漏井及套管開窗側(cè)鉆井注水泥的固井質(zhì)量問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固井水泥漿領(lǐng)域，具體涉及一種用于低壓易漏井區(qū)的低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系及其制備方法。

背景技術(shù)

河南油田下二門淺層，地層疏松，地層承壓能力差(要求固井水泥漿密度≤1.70g/cm³)，目的層滲透率高，固井過程中水泥漿漏失頻發(fā)。在該區(qū)開展老井改造時(shí)，對(duì)Φ139.7mm套管開窗側(cè)鉆后采用101.6mm大通徑尾管完井，油層尾管與井壁間間隙小(6.3mm-10.2mm)，固井注水泥過程中循環(huán)壓耗大，固井安全窗口小，固井難度極大，部分井固井后水泥漿漏失嚴(yán)重，套管與地層環(huán)空幾乎無(wú)水泥，導(dǎo)致投產(chǎn)即管外竄，嚴(yán)重制約下二門淺層剩余油挖潛。

本項(xiàng)目組針對(duì)小間隙注水泥的固井質(zhì)量問題，已開發(fā)成功微膨脹增韌水泥漿體系(授權(quán)公告號(hào)為CN106892594B)，其由油井水泥，膠乳，降失水劑，減阻劑，早強(qiáng)劑，膨脹劑，消泡劑，水等組成，其密度為1.90g/cm³左右，在低壓易漏井區(qū)應(yīng)用時(shí)存在漏失風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系，具有低密度、高強(qiáng)度及高韌性的特點(diǎn)，能夠有效解決低壓易漏井及套管開窗側(cè)鉆井注水泥的固井質(zhì)量問題。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供上述低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系的技術(shù)方案是：

一種油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系，主要由水和以下重量份數(shù)的組分組成：油井水泥100份，減輕劑8～20份，固體膠乳2～6份，降失水劑3～4份，增強(qiáng)劑8～20份，減阻劑0.1～0.3份，膨脹劑2～4份，消泡劑0.1～0.2份。

本發(fā)明的油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系，具有較好的韌性，可有效降低固井時(shí)環(huán)空液柱壓力；同時(shí)保證水泥石的高強(qiáng)度高韌性，避免注水泥過程壓漏地層及薄水泥環(huán)射孔時(shí)發(fā)生碎裂，導(dǎo)致油水層管外竄通；同時(shí)該水泥漿體系還具有微膨脹、低濾失量、穩(wěn)定性好、流變性好等特點(diǎn)，技術(shù)優(yōu)勢(shì)與環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯著，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施固井質(zhì)量?jī)?yōu)良，解決了低壓易漏井及套管開窗側(cè)鉆井注水泥的固井質(zhì)量問題。

優(yōu)選的，所述固體膠乳為丁苯膠乳粉末。丁苯膠乳粉末屬于橡膠類的熱塑性合成樹脂，利用其高彈性、膠膜的柔韌性，達(dá)到提高水泥石韌性的目的。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述丁苯膠乳粉末為GR-S丁苯膠乳改性乳液粉末。

優(yōu)選的，所述減輕劑為空心玻璃微球。本發(fā)明中，減輕劑選擇空心玻璃微球，除了實(shí)現(xiàn)水泥漿密度的目的之外，還能提高添加固體膠乳的水泥漿體系的穩(wěn)定性，從而滿足固井施工需要。更優(yōu)選的，所述空心玻璃微球?yàn)閅4000空心玻璃微球、Y12000空心玻璃微球中的一種或兩種。

所述低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系由以下重量份的組分組成：油井水泥100份，減輕劑8～20份，固體膠乳2～6份，降失水劑3～4份，減阻劑0.1～0.3份，增強(qiáng)劑8～20份，膨脹劑2～4份，消泡劑0.1～0.2份，水70～103份。

優(yōu)選的，所述低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系的密度為1.4～1.7g/cm³。水泥漿體系的用水量根據(jù)以上低密度范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)即可。

本發(fā)明的油層用低密高強(qiáng)增韌水泥漿體系的制備方法的技術(shù)方案是：