[發(fā)明專利]一種高含CO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110901764.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115703674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王長(zhǎng)寧;王文斌;楊斌;陳興中;劉小利;萬(wàn)向臣;李志宏;陳寧;閔江本;王鼎;陳小榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C04B14/36;C04B18/08;C04B18/14;C09K8/467;C09K8/54;C04B111/27;C04B111/20
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 江琴賢

本發(fā)明涉及油氣勘探開(kāi)發(fā)固井工程領(lǐng)域，具體涉及一種高含CO₂氣井固井用防腐蝕水泥漿體系及其制備方法，由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料組成：G級(jí)油井水泥65～70份、防腐蝕外摻料30～35份、防腐蝕增強(qiáng)劑8～12份、分散劑0.8～1.7份、降失水劑1.0～2.5份、緩凝劑0.1～0.35份，消泡劑0.05～0.1份，其余為水；本發(fā)明水泥漿體系通過(guò)提高固井水泥環(huán)本體對(duì)酸性介質(zhì)及地層流體的抗?jié)B性能，降低固井水泥環(huán)基體中易腐蝕堿性組份含量，達(dá)到改善固井水泥環(huán)抗CO₂腐蝕性能的目的。本發(fā)明有效解決了固井水泥環(huán)遭受CO₂長(zhǎng)期侵蝕破壞后強(qiáng)度衰退、層間封隔作用失效、井筒完整性受損的問(wèn)題，為延長(zhǎng)氣井生產(chǎn)壽命，加快油氣資源高效勘探開(kāi)發(fā)提供重要技術(shù)保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣勘探開(kāi)發(fā)固井工程領(lǐng)域，具體涉及一種高含CO₂氣井固井用防腐蝕水泥漿體系及其制備方法。

背景技術(shù)

固井作業(yè)是油氣田鉆完井過(guò)程中極為重要的組成部分，固井質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到油氣井的油層產(chǎn)能及生產(chǎn)壽命，目前高含酸性氣井固井作業(yè)是固井工程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，是石油工程界的技術(shù)難題之一，其中對(duì)于“井筒第一屏障”—固井水泥環(huán)的腐蝕研究備受重視。在四川盆地、鄂爾多斯盆地海相碳酸鹽儲(chǔ)層中含有大量酸性CO₂氣體，固井水泥環(huán)在高溫高壓高濕環(huán)境中遭受其強(qiáng)烈的腐蝕破壞后，水泥環(huán)強(qiáng)度降低、滲透率增大，嚴(yán)重者進(jìn)一步導(dǎo)致水泥環(huán)層間封隔作用失效，誘發(fā)流體竄流等事故，嚴(yán)重破壞了油井井筒結(jié)構(gòu)完整性，大大縮短了油氣井生產(chǎn)服務(wù)時(shí)間，對(duì)油氣資源造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，高含量酸性氣體固井工程對(duì)于固井水泥石的抗腐蝕性提出了更高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中存在高含CO₂氣井固井水泥環(huán)遭受酸性介質(zhì)CO₂侵蝕后強(qiáng)度衰退、層間封隔作用失效、井筒完整性受損的問(wèn)題，針對(duì)高含酸性氣體固井工程中水泥環(huán)所遇到的腐蝕破壞問(wèn)題，本發(fā)明以無(wú)機(jī)防腐材料和有機(jī)防腐材料為主，運(yùn)用其物理顆粒級(jí)配作用、化學(xué)火山灰效應(yīng)和成膜封堵效應(yīng)，開(kāi)發(fā)出一種適用于高含酸性氣體CO₂氣井固井用水泥漿體系，此體系形成水泥石的高密實(shí)性、高韌性、超低滲透率特性賦予其良好的抗CO₂腐蝕性能及耐久性，滿足高含酸性氣體固井工程要求，維持高含酸性氣體油氣井筒結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)久完整性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高含CO₂氣井固井用防腐蝕水泥漿體系及其制備方法，尤其是具有解決高含CO₂氣井固井過(guò)程中水泥環(huán)強(qiáng)度衰退、層間封隔作用失效、井筒完整性受損的腐蝕問(wèn)題，保證高含酸性氣體油氣資源的安全高效勘探開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種高含CO₂氣井固井用防腐蝕水泥漿體系，由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料組成：G級(jí)油井水泥65～70份、防腐蝕外摻料30～35份、防腐蝕增強(qiáng)劑8～12 份、分散劑0.8～1.7份、降失水劑1.0～2.5份、緩凝劑0.1～0.35份，消泡劑0.05～0.1份，其余為水。

進(jìn)一步的，所述的水與G級(jí)水泥的質(zhì)量比為0.44:1。

進(jìn)一步的，所述的防腐蝕外摻料由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料組成：重晶石35份、磁鐵礦15份、微硅18份和煤灰32份。

進(jìn)一步的，所述的重晶石粒徑為80～150目，磁鐵礦粒徑為160～180目，微硅粒徑為180～200目，粉煤灰粒徑為300～400目。

進(jìn)一步的，所述的微硅和粉煤灰中非晶態(tài)二氧化硅含量大于92.0％。

進(jìn)一步的，所述的防腐蝕增強(qiáng)劑由以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料組成：改性無(wú)皂苯丙乳液50份、改性脲醛樹(shù)脂乳液35份、硅粉15份。