本發(fā)明涉及固井水泥領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿。

背景技術(shù)：

隨著常規(guī)油氣資源開采的枯竭，我國各大油田已經(jīng)進入了二次，三次采油時期。稠油作為一種非常規(guī)石油資源具有極大的開采價值。火燒油層采油技術(shù)是近年來發(fā)展很快的一種具有明顯技術(shù)優(yōu)勢和潛力的熱力采油方法,是提高稠油采收率的技術(shù)之一，其原理就是利用地層原油中的重質(zhì)組分作為燃料，利用空氣或富氧氣體作為助燃劑，采取自燃和人工點火等方法使油層溫度達到原油燃點，并連續(xù)注入助燃劑，使油層原油持續(xù)燃燒，燃燒反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，加熱油層，使得油層溫度上升500～700℃，重質(zhì)組分在高溫下裂解，注入的氣體、重油裂解生成的輕質(zhì)油、燃燒生成的氣體以及水蒸汽用于驅(qū)動原油向生產(chǎn)井流動，并從生產(chǎn)井采出。

在火驅(qū)稠油熱采時，井下及地層產(chǎn)生高達500℃以上的高溫，并伴隨有燃燒產(chǎn)生的CO₂氣體，對水泥石的耐高溫和抗CO₂腐蝕有較高的要求。硅酸鹽水泥石在高溫條件下強度會嚴(yán)重衰減，試驗表明在500℃時，硅酸鹽水泥石會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象。鋁酸鹽水泥被認為是常用的高溫水泥，但在此溫度范圍內(nèi)，也存在強度衰減現(xiàn)象，同時水化鋁酸鈣的抗CO₂腐蝕性能不佳。磷酸鹽水泥具有優(yōu)異的抗CO₂腐蝕性能，但是由于該水泥體系不具有耐高溫性能，在高溫條件下會出現(xiàn)明顯的開裂現(xiàn)象。因此，亟待開發(fā)出一種固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿，按重量份計，包括：

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，按重量份計，包括：

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水泥，按重量份計，包括：

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水泥，按重量份計，包括：

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的磷酸鹽為磷酸鈉、多聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、磷酸氫銨、磷酸鉀、磷酸二氫鉀中的任意一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的氧化鋁粉為煅燒α-氧化鋁、剛玉粉、氧化鋁微粉、活性氧化鋁微粉中的任意一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的耐腐蝕材料為高爐礦渣、粉煤灰、硅藻土中的任意一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的降失水劑為含丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的緩凝劑為檸檬酸、酒石酸、硼酸、四硼酸鈉、葡庚糖酸中的任意一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的消泡劑有機硅類消泡劑。

具體實施方式

參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發(fā)明的內(nèi)容。除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

一種固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿，按重量份計，包括：

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，按重量份計，包括：

水泥

本發(fā)明所述的水泥為鋁酸鹽水泥、磷酸鹽、氧化鋁粉、耐腐蝕材料機械混合而成，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水泥，按重量份計，包括：

作為一種進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水泥，按重量份計，包括：

鋁酸鹽水泥

鋁酸鹽水泥以Al₂O₃、CaO、SiO₂為主要成分，由于三種主要成分的比例不同，水泥熟料的組成也不同，主要有鋁酸一鈣(CA)、二鋁酸一鈣(CA₂)、七鋁酸十二鈣(C₁₂A₇)、鈣鋁黃長石(C₂AS)、六鋁酸一鈣(CA₆)。

鋁酸鹽水泥的最大特點是強發(fā)展非常迅速，24h內(nèi)幾乎可以達到最高強度的80％。另外，在低溫下(5～10℃)也能很好的硬化，但其強度發(fā)展與養(yǎng)護溫度、水灰比關(guān)系很大，水化產(chǎn)物的晶型轉(zhuǎn)變還將導(dǎo)致強度倒縮：鋁酸鹽水泥在低溫和高溫下的水化產(chǎn)物不同。在30℃溫度以下，水化產(chǎn)物主要為CAH₁₀和C₂AH₈，兩者都屬于六方晶系，所形成的片狀和針狀晶體互相交叉搭接，形成堅固的骨架結(jié)構(gòu)，氫氧化鋁凝膠填充其間，且結(jié)合水量大，因此孔隙率低，結(jié)構(gòu)致密，使水泥獲得較高的機械強度。隨著時間的延長或溫度高于30℃以后，CAH₁₀和C₂AH₈會逐步轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的立方晶體C₃AH₆，不僅使晶體間的搭接強度下降，更嚴(yán)重的使固相體積大幅度減小，孔隙率大幅度增加，從而使鋁酸鹽水泥混凝土強度降低。同時，因為水化產(chǎn)物中有較多的氫氧化鋁，水泥石耐CO₂腐蝕性能較差。

(2m+n)CA+(10n+11m)H→nCAH₁₀+mC₂AH₈+mAH₃₍(低溫)

3CA+12H→C₃AH₆+2AH₃(高溫)

磷酸鹽

本發(fā)明所述磷酸鹽優(yōu)選自磷酸鈉、多聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、磷酸氫銨、磷酸鉀、磷酸二氫鉀中的任意一種或幾種的組合。進一步優(yōu)選為六偏磷酸鈉。

氧化鋁粉

本發(fā)明所述氧化鋁粉優(yōu)選自為煅燒α-氧化鋁、剛玉粉、氧化鋁微粉、活性氧化鋁微粉中的任意一種或幾種的組合，進一步優(yōu)選為煅燒α-Al₂O或白剛玉中的任意一種或兩種的組合。

耐腐蝕材料

本發(fā)明所述耐腐蝕材料優(yōu)選自高爐礦渣、粉煤灰、硅藻土中的任意一種或幾種的組合，進一步優(yōu)選為高爐礦渣或粉煤灰中的任意一種或兩種的組合。

降失水劑

水泥漿在注替過程中，由于動失水較大，環(huán)空漿體水灰比減少，造成水泥漿密度增加，流變性能變差，稠化時間縮短，稠度在短時間內(nèi)急劇增加，致使水泥漿注替泵壓增加，有時還有造成打?qū)嵭奶坠芎妥⑺嘧鳂I(yè)失敗的危險；在水泥漿凝結(jié)過程中，失水較大的水泥漿還會在狹窄的環(huán)空形成橋堵，從而降低了液柱作用在油、氣層上的壓力，同時還會在水泥內(nèi)形成微毛細孔道，引起油水氣竄問題。因此需要外加如降失水劑來避免此類問題的產(chǎn)生。

本發(fā)明中降失水劑優(yōu)選為含丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物或改性纖維素中的一種或兩種。

降失水劑丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物由長城鉆探工程有限公司固井公司生產(chǎn)，商品名稱為GWF-500L。

常用作油井水泥降濾失劑的各種纖維素醚類，包括羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)等。纖維素醚類材料具有良好的降濾失性能，通過增加或減少其用量總可以將水泥漿的濾失量控制在一定的范圍內(nèi)。但是纖維素材料的加入，會使水泥漿的稠度過大，導(dǎo)致攪拌和泵送十分困難，此類材料還具有一定的超緩凝現(xiàn)象，水泥漿不能在井下及時凝固，影響生產(chǎn)。

改性纖維素

為了解決纖維的加入會使水泥漿的稠度過大，導(dǎo)致攪拌和泵送十分困難，此類材料還具有一定的超緩凝現(xiàn)象的問題，本發(fā)明人經(jīng)過大量實驗證明對纖維素進行改性處理可以解決上述問題。本發(fā)明所述的改性纖維素是指馬來酸酐改性的纖維素或用丙烯酸對馬來酸酐改性后的纖維素進行進一步的改性而得到的產(chǎn)物兩者作為降水劑，具有優(yōu)異的降水效果。

馬來酸酐改性纖維素

取適量順丁烯二酸酐加入反應(yīng)器中，攪拌狀態(tài)下加入N,N-二甲基甲酰胺，攪拌均勻后按照一定配比加入干燥處理后的乙基纖維素，充分混合均勻，在鼓風(fēng)干燥箱中干燥。將干燥均勻混合物轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中，氮氣保護環(huán)境、油浴加熱條件下控制合適的反應(yīng)溫度，反應(yīng)一定時間。合成樣品利用索氏抽提器以丙酮溶液為萃取液進行提取反應(yīng)24小時，提取產(chǎn)物在真空干燥箱中恒溫干燥至?xí)阒亍?/p>

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素

本發(fā)明是所述的丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素是指在先進行馬來酸酐改性纖維素的工作后，取產(chǎn)物，再用丙烯酸對其進行進一步的改性。

丙烯酸與改性馬來酸酐改性后的纖維素的溶液反應(yīng)在100℃下進行。反應(yīng)器為1L的配有磁密封攪拌器及溫度、壓力、轉(zhuǎn)速傳感器的PARR5111高壓反應(yīng)釜，使用高溫油浴循環(huán)設(shè)備進行控溫、上海同田生物技術(shù)股份有限公司的Grad10型中壓柱塞泵進行進樣。馬來酸酐改性后的纖維素溶液在反應(yīng)前全部加入反應(yīng)釜中，用氮氣吹掃反應(yīng)釜，用氮氣保壓，迅速升溫，待溫度穩(wěn)定后，通過壓力進樣泵分別勻速滴加丙烯酸水溶液和過氧化氫水溶液，滴加全部結(jié)束后繼續(xù)保溫攪拌反應(yīng)，快速降溫并排出釜內(nèi)氣體結(jié)束反應(yīng)，即得。

本發(fā)明中采取馬來酸酐改性纖維素，由于分子中引入的馬來酸酐具有吸附界面活性劑的微粒的靜電排斥力和立體阻礙效應(yīng)，提升了降失水的效果。本發(fā)明人嘗試用丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素作為降失水劑，通過實驗得知此種降失水劑可控制磷鋁酸鹽水泥漿API失水小于50mL，同時對水泥漿的流變性及稠化時間等性能無較大影響，伴隨著水泥水化反應(yīng)的進行，粒子的表面狀態(tài)發(fā)生變化，用于提升降失水的作用，又不會引起過分增稠的效果，解決了傳統(tǒng)纖維素材料的加入，會使水泥漿的稠度過大，導(dǎo)致攪拌和泵送十分困難，此類材料還具有一定的超緩凝現(xiàn)象，水泥漿不能在井下及時凝固，影響生產(chǎn)的問題，并可在一定層度上增強本發(fā)明所述水泥的抗高溫耐CO₂腐蝕性能。

本發(fā)明提供的固井用抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿API失水量可控，稠化時間可調(diào)，降失水作用優(yōu)異，經(jīng)水化最終形成膠凝材料。該膠凝材料可以在550℃高溫條件下強度不衰退，同時該膠凝材料不會被CO₂腐蝕。因此，本申請水泥漿具有良好的抗高溫性能和耐CO₂腐蝕性能，經(jīng)測試該水泥石經(jīng)550℃高溫段稍后，水泥石強度由16.3MPa增加至17.9MPa，在120℃、5MPa CO₂環(huán)境中腐蝕量為API G級水泥的10％以下。

緩凝劑

本發(fā)明所述的緩凝劑為檸檬酸、酒石酸、硼酸、四硼酸鈉、葡庚糖酸中的任意一種或幾種的組合，優(yōu)選為檸檬酸或酒石酸中的任意一種或兩種的組合。本發(fā)明所述的緩凝劑可有效延長水泥漿稠化時間，且加量不敏感，不易出現(xiàn)超緩凝現(xiàn)象。緩凝劑由長城鉆探工程有限公司固井公司生產(chǎn)，商品名稱為GWR-500S。

消泡劑

本發(fā)明所述消泡劑優(yōu)選自有機硅類消泡劑，進一步優(yōu)選為分子結(jié)構(gòu)中含有-Si-O和-CH₃基團的消泡劑。消泡劑由長城鉆探工程有限公司固井公司生產(chǎn)，商品名稱為GWX-1L。

以下實施例中所述干灰組分包括鋁酸鹽水泥，磷酸鹽，氧化鋁粉，耐腐蝕材料。

水混組分包括降失水劑，緩凝劑，消泡劑。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明所述的原料沒有特殊說明均為市售。

實施例1

分別取水泥干灰組分：鋁酸鹽水泥100g，磷酸鈉5g，煅燒α-氧化鋁30g，高爐礦渣10g機械混合均勻。

分別取水混組分：丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物1g、檸檬酸1g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例2

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，多聚磷酸鈉10g，白剛玉30g，粉煤灰30g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物2g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例3

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉15g，氧化鋁微粉40g，硅藻土30g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3g、硼酸3g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例4

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，六偏磷酸鈉20g，活性氧化鋁微粉50g，高爐礦渣50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物4g、四硼酸鈉2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例5

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸氫銨20g，煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5g、四硼酸鈉2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例6

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例7

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例8

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物8g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例9

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，磷酸鈉15g，氧化鋁微粉15g，活性氧化鋁微粉20g，粉煤灰10g，高爐礦渣25g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物8g、檸檬酸5g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例10

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，多聚磷酸鈉15g，磷酸二氫鉀20g，煅燒α-氧化鋁15g，活性氧化鋁微粉15g，粉煤灰10g，硅藻土15g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酰胺-丙烯酸-α-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10g、葡庚糖酸5g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

實施例11

分別取水泥干灰組分：鋁酸鹽水泥100g，磷酸鈉5g，煅燒α-氧化鋁30g，高爐礦渣10g機械混合均勻。

分別取水混組分：馬來酸酐改性纖維素1g、檸檬酸1g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素

取2g順丁烯二酸酐加入反應(yīng)器中，攪拌狀態(tài)下加入100mL N,N-二甲基甲酰胺，攪拌均勻后，加入干燥處理后的10g乙基纖維素，充分混合均勻，50℃下在鼓風(fēng)干燥箱中干燥10h。將干燥均勻混合物轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中，氮氣保護環(huán)境、油浴80℃加熱條件下，反應(yīng)2.5h。合成樣品利用索氏抽提器以丙酮溶液為萃取液進行提取反應(yīng)24小時，提取產(chǎn)物在真空干燥箱中恒溫干燥至?xí)阒?，即得?/p>

實施例12

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，多聚磷酸鈉10g，白剛玉30g，粉煤灰30g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素2g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例13

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉15g，氧化鋁微粉40g，硅藻土30g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素3g、硼酸3g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例14

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，六偏磷酸鈉20g，活性氧化鋁微粉50g，高爐礦渣50g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素4g、四硼酸鈉2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例15

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸氫銨20g，煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素5g、四硼酸鈉2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例16

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例17

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例18

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分馬來酸酐改性纖維素8g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

實施例19

分別取水泥干灰組分：鋁酸鹽水泥100g，磷酸鈉5g，煅燒α-氧化鋁30g，高爐礦渣10g機械混合均勻。

分別取水混組分：丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素1g、檸檬酸1g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素

2g馬來酸酐改性后的纖維素溶液在反應(yīng)前全部加入反應(yīng)釜中，用氮氣吹掃反應(yīng)釜30分鐘后，用氮氣保壓約2atm，迅速升溫至120℃，待溫度穩(wěn)定后，通過壓力進樣泵分別勻速滴加50ml丙烯酸水溶液和過氧化氫水溶液，滴加全部結(jié)束后繼續(xù)保溫攪拌反應(yīng)2小時，快速降溫并排出釜內(nèi)氣體結(jié)束反應(yīng)，即得。

實施例20

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉15g，氧化鋁微粉40g，硅藻土30g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素3g、硼酸3g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例21

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸氫銨20g，煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素5g、四硼酸鈉2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例22

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例23

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g煅燒α-氧化鋁50g，粉煤灰50g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素10g、酒石酸2g、LY-401消泡劑0.1g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例24

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素8g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例25

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素6g、馬來酸酐改性纖維素2g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

實施例26

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素4g、馬來酸酐改性纖維素6g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

馬來酸酐改性纖維素參照實施例11。

丙烯酸改性馬來酸酐改性后的纖維素的制備方法參照實施例19。

對比例1

API G級油井水泥油撫順?biāo)鄰S生產(chǎn)的高抗硫(HSR)G級水泥，100g。

對比例2

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分羧甲基纖維素6g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

對比例3

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分羧甲基羥乙基纖維素8g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

對比例4

分別取水泥干灰組分鋁酸鹽水泥100g，磷酸二氫鈉20g，六偏磷酸鈉15g，煅燒α-氧化鋁25g，氧化鋁微粉25g，粉煤灰15g，高爐礦渣15g機械混合均勻。

分別取水混組分羧羥乙基纖維素4g、檸檬酸4g、LY-401消泡劑0.2g。取混合好的干灰組分100g與上述水混組分，采用配漿水，按照GB/T 19139-2003制備水泥漿和養(yǎng)護水泥石，水泥石在指定條件下養(yǎng)護3天。配漿水為市政府提供自來水。

性能測試

對上述實施例與對比例水泥漿配方制備的水泥石在指定的溫度(550℃)條件下評價其抗高溫性能?？垢邷匦阅茉u價結(jié)果如表1。

耐CO₂腐蝕性能測試，在腐蝕條件為120℃、CO₂分壓為5MPa。該試驗的理論依據(jù)是CO₂腐蝕水泥石的產(chǎn)物為碳酸鈣，而碳酸鈣的分解溫度為600-770℃，因此水泥石在600-770℃的失重量則為腐蝕產(chǎn)物碳酸鈣分解的CO₂質(zhì)量。通過熱重分析手段來測量水泥石在該溫度區(qū)間的失重量，表征水泥石在給定的條件下CO₂腐蝕情況，樣品在該區(qū)間的失重量越大，則表明樣品越易被CO₂腐蝕，反之則越耐CO₂腐蝕，耐CO₂腐蝕性能評價結(jié)果如表2。

水泥漿常規(guī)性能評價測試結(jié)果如表3所示。

表1抗高溫性能評價表結(jié)果

表2耐CO₂腐蝕性能評價

本發(fā)明所述的抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿在在同等條件下的腐蝕程度和滲透率顯著均優(yōu)于對比例中水泥漿。

表3水泥漿常規(guī)性能評價

本發(fā)明提供的抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿常規(guī)性能均能滿足現(xiàn)場施工順利進行，降失水劑可有效控制水泥漿API失水低于50mL，緩凝劑能有效延長抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿稠化時間(不添加緩凝劑的水泥漿稠化時間＜30min)。

綜上表1，2，3中的測試結(jié)果，表明本發(fā)明提供的抗高溫耐CO₂腐蝕水泥漿的耐高溫以及耐CO₂腐蝕性能均優(yōu)于對比例中所述各項水泥。