本發(fā)明涉及一種高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，具體涉及油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑。

背景技術(shù)：

固井是鉆完井作業(yè)過程中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，它包括下套管和注水泥。水泥是固井的重要工作液之一，水泥的強(qiáng)度是評價水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，是劃分水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。水泥的強(qiáng)度是指水泥膠砂硬化試體所能承受外力破壞的能力，用mpa表示，它是水泥重要的物理力學(xué)性能之一。

目前，淺層油氣資源日益減少，逐漸趨向于深井、超深井；井的深度越深，井底的溫度越高，水泥石的強(qiáng)度在高溫下會逐漸衰退；水泥石的強(qiáng)度衰退會對固井造成不利影響。目前，會在水泥中加入高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑來維持水泥的強(qiáng)度，但是，現(xiàn)有的高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑采用單獨(dú)的硅砂，單獨(dú)硅砂的緊密型差，在需要達(dá)到水泥的強(qiáng)度要求時，用量多，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑的緊密性差，強(qiáng)度穩(wěn)定性能差，目的在于提供油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，解決高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑的緊密性的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，包括以下重量分?jǐn)?shù)的組分：40-50份粒徑為200-500目硅微粉、30-40份粒徑為0.1-1μm的微硅粉、1-5份粒徑為100-150目的陶瓷粉末、5-10份粒徑為1-70μm的粉煤灰。

水泥高溫穩(wěn)定劑起到主要作用的成分是二氧化硅，現(xiàn)有的使用質(zhì)量濃度達(dá)到95％的硅砂或硅粉，但是單獨(dú)的硅砂或硅粉的粒徑范圍小，硅砂或硅粉本身的緊密型差，其填充在水泥中后，會提高水泥的緊密型，但是水泥的強(qiáng)度穩(wěn)定性不高，除非加入大量的硅砂或硅粉，成本高，而且硅砂或硅粉加入過量會影響水泥的稠度；本發(fā)明通過不同粒徑的硅微粉、微硅粉、陶瓷粉末、粉煤灰為水泥提供了足夠的二氧化硅，二氧化硅能夠延緩水泥石的強(qiáng)度衰退，陶瓷粉末中還含有粘土、氧化鋁、高嶺土等物質(zhì)，能夠增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度；硅微粉與微硅粉主要用于提供二氧化硅，硅微粉與微硅粉的化學(xué)成分基本上是相同的，主要成分都是二氧化硅；硅微粉具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，硅微粉的含硅量比較高；但是，微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙，顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能，能夠提高水泥的強(qiáng)度；微硅粉與硅微粉的粒徑不同，相互結(jié)合在一起能夠相互堆積，并且微硅粉填充在水泥內(nèi)，有利于保持水泥具有很好的流變性，微硅粉為無定型球狀顆粒，可以提高水泥的流變性能；本發(fā)明將微硅粉與硅微粉結(jié)合起來，既解決了水泥強(qiáng)度衰退的問題，又解決了水泥流變性的問題；粉煤灰與陶瓷粉末通過填充在水泥中，基于緊密堆積理論，提高了水泥的強(qiáng)度，使得二氧化硅與水泥接觸更緊密，減少了高溫穩(wěn)定劑的使用量，能夠達(dá)到與現(xiàn)有更加的穩(wěn)定效果。本發(fā)明基于緊密堆積理論，在保證水泥綜合性能好并且耗材少的情況下，選擇了各個組分的配比。

油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，還包括1-2份的耐高溫高分子樹脂。耐高溫高分子樹脂有助于提高高溫穩(wěn)定劑的耐高溫性能，將耐高溫的有機(jī)物與無機(jī)物結(jié)合在一起，高溫性能更佳。

油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，包括以下重量分?jǐn)?shù)的組分：50份粒徑為200-500目硅微粉、35份粒徑為0.1-1μm的微硅粉、3份粒徑為100-150目的陶瓷粉末、5份粒徑為1-70μm的粉煤灰。優(yōu)選了各組分的配比。

所述粉煤灰采用粒徑為1-20μm的粉煤灰。粉煤灰需要與高溫穩(wěn)定劑的其他組分形成緊密堆積。

所述耐高溫高分子樹脂采用耐高溫乙烯基樹脂，所述乙烯基樹脂包括以下組分：雙酚型或酚醛型環(huán)氧樹脂、丙烯酸或甲基丙烯酸。耐高溫乙烯基樹脂有助于增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度，提高水泥的耐高溫性能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑基于緊密堆積理論，減少了高溫穩(wěn)定劑的使用量，提高了高溫穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性能，還具有提高水泥強(qiáng)度的功能；

2、本發(fā)明油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑中采用微硅粉，能夠減緩高溫穩(wěn)定劑對水泥稠度的影響程度；

3、本發(fā)明油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑綜合性能好，成本低，具有少量高效的功能。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

本發(fā)明油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，包括以下重量分?jǐn)?shù)的組分：40-50份粒徑為200-500目硅微粉、30-40份粒徑為0.1-1μm的微硅粉、1-5份粒徑為100-150目的陶瓷粉末、5-10份粒徑為1-70μm的粉煤灰。

水泥高溫穩(wěn)定劑起到主要作用的成分是二氧化硅，現(xiàn)有的使用質(zhì)量濃度達(dá)到95％的硅砂或硅粉，但是單獨(dú)的硅砂或硅粉的粒徑范圍小，硅砂或硅粉本身的緊密型差，其填充在水泥中后，會提高水泥的緊密型，但是水泥的強(qiáng)度穩(wěn)定性不高，除非加入大量的硅砂或硅粉，成本高，而且硅砂或硅粉加入過量會影響水泥的稠度；本發(fā)明通過不同粒徑的硅微粉、微硅粉、陶瓷粉末、粉煤灰為水泥提供了足夠的二氧化硅，二氧化硅能夠延緩水泥石的強(qiáng)度衰退，陶瓷粉末中還含有粘土、氧化鋁、高嶺土等物質(zhì)，能夠增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度；硅微粉與微硅粉主要用于提供二氧化硅，硅微粉與微硅粉的化學(xué)成分基本上是相同的，主要成分都是二氧化硅；硅微粉具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，硅微粉的含硅量比較高；但是，微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙，顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能，能夠提高水泥的強(qiáng)度；微硅粉與硅微粉的粒徑不同，相互結(jié)合在一起能夠相互堆積，并且微硅粉填充在水泥內(nèi)，有利于保持水泥具有很好的流變性，微硅粉為無定型球狀顆粒，可以提高水泥的流變性能；本發(fā)明將微硅粉與硅微粉結(jié)合起來，既解決了水泥強(qiáng)度衰退的問題，又解決了水泥流變性的問題；粉煤灰與陶瓷粉末通過填充在水泥中，基于緊密堆積理論，提高了水泥的強(qiáng)度，使得二氧化硅與水泥接觸更緊密，減少了高溫穩(wěn)定劑的使用量，能夠達(dá)到與現(xiàn)有更加的穩(wěn)定效果。本發(fā)明基于緊密堆積理論，在保證水泥綜合性能好并且耗材少的情況下，選擇了各個組分的配比。

實(shí)施例2

基于實(shí)施例1，油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，還包括1-2份的耐高溫高分子樹脂。耐高溫高分子樹脂有助于提高高溫穩(wěn)定劑的耐高溫性能，將耐高溫的有機(jī)物與無機(jī)物結(jié)合在一起，高溫性能更佳。所述耐高溫高分子樹脂采用耐高溫乙烯基樹脂，所述乙烯基樹脂包括以下組分：雙酚型或酚醛型環(huán)氧樹脂、丙烯酸或甲基丙烯酸。耐高溫乙烯基樹脂有助于增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度。耐高溫高分子樹脂有助于提高高溫穩(wěn)定劑的耐高溫性能，將耐高溫的有機(jī)物與無機(jī)物結(jié)合在一起，高溫性能更佳。

實(shí)施例3

基于上述實(shí)施例，油井水泥高溫強(qiáng)度穩(wěn)定劑，包括以下重量分?jǐn)?shù)的組分：50份粒徑為200-500目硅微粉、35份粒徑為0.1-1μm的微硅粉、3份粒徑為100-150目的陶瓷粉末、5份粒徑為1-70μm的粉煤灰。優(yōu)選了各組分的配比。所述粉煤灰采用粒徑為1-20μm的粉煤灰。粉煤灰需要與高溫穩(wěn)定劑的其他組分形成緊密堆積。

優(yōu)選了各組分的配比及組分的粒徑，水泥石的強(qiáng)度高，衰退速度慢，耐高溫性能佳。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。