專利名稱：一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油天然氣固井中用于增強(qiáng)油井水泥漿的方法，特別是通過(guò)在油井水 泥漿中加入吸油樹脂類等吸油膨脹組分，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發(fā)生體積膨 脹的特性，提高油井水泥漿封堵微裂縫、微環(huán)空間隙的能力、進(jìn)而減少環(huán)空竄流問(wèn)題的油井 水泥漿增強(qiáng)方法。
背景技術(shù)：
固井的主要目的，就是要在待封隔地層之間實(shí)現(xiàn)良好的層間封隔，以防止油氣水 層間竄流或竄至地面。
但是，固井是一項(xiàng)隱蔽性強(qiáng)、不確定因素多、影響因素多的地下系統(tǒng)工程，且隨著 石油工業(yè)的發(fā)展，固井所面臨的工況也越來(lái)越復(fù)雜，初始固井質(zhì)量越來(lái)越難以得到充分的 保證，加之大規(guī)模運(yùn)用的強(qiáng)化開采措施對(duì)固井質(zhì)量的嚴(yán)重影響，以及生產(chǎn)過(guò)程中井筒內(nèi)的 溫度壓力與固井時(shí)相比已發(fā)生較大甚至是顯著的變化，從而形成竄流通道、導(dǎo)致環(huán)空竄流， 給油氣田的正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。
如何解決由于初始固井質(zhì)量不好、固井質(zhì)量受后續(xù)作業(yè)影響以及井筒內(nèi)溫度壓力 變化，導(dǎo)致水泥石內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫、固井二界面上出現(xiàn)微環(huán)空間隙而造成環(huán)空竄流的問(wèn)題， 以確保油氣井正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外各大油田都急待解決的固井技術(shù)難題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，通過(guò)在油井水泥漿中加入 吸油樹脂類等吸油膨脹組分，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發(fā)生體積膨脹的特性，提 高其封堵微裂縫、微環(huán)空間隙、減少環(huán)空竄流的能力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下在油井水泥漿中加入一定量的吸 油膨脹組分并攪拌混合均勻，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發(fā)生體積膨脹的特性，提 高其封堵微裂縫、微環(huán)空間隙進(jìn)而減少環(huán)空竄流的能力。
其中吸油膨脹組分可以是吸油樹脂類材料或/和添加有吸油樹脂類材料的吸油 膨脹橡膠類材料，比如以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯酸乙二醇酯為交聯(lián)劑并采用 懸浮聚合法合成的高吸油樹脂。
吸油膨脹組分的有效加量為油井水泥漿固相總質(zhì)量的0. 4%。
吸油膨脹組分的粒徑為40 320目。
本發(fā)明的有益效果是所述的方法簡(jiǎn)單，無(wú)需額外設(shè)備，利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，且主要材 料來(lái)源廣、成本低，通過(guò)在油井水泥漿中加入一定量的吸油膨脹組分，提高了油井水泥漿封 堵微裂縫、微環(huán)空間隙的能力，從而在一定程度上解決了由于初始固井質(zhì)量不好、固井質(zhì)量 受后續(xù)作業(yè)影響以及井筒內(nèi)溫度壓力變化，導(dǎo)致水泥石內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫和/或固井二界面 上出現(xiàn)微環(huán)空間隙，油氣水在地下層間竄流或竄至地面的問(wèn)題。


附圖1為在滲流排量20ml/hr不變的情況下，三個(gè)實(shí)施例中微裂縫竄流阻力隨時(shí) 間的變化情況。具體實(shí)施例
本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體 的實(shí)施方式。
本發(fā)明所述的油井水泥漿增強(qiáng)方法，其具體實(shí)施方式
如下
將稱量好的吸油膨脹組分混入油井水泥漿中，再攪拌均勻，即形成能夠封堵微裂 縫、微環(huán)空間隙的水泥漿。
上述吸油膨脹組分可以是吸油樹脂類材料或/和添加有吸油樹脂類材料的吸油 膨脹橡膠類材料，比如以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯酸乙二醇酯為交聯(lián)劑并采用 懸浮聚合法合成的高吸油樹脂。
吸油膨脹組分的有效加量為油井水泥漿固相總質(zhì)量的0. 4%。
吸油膨脹組分的粒徑為40 320目。
本發(fā)明另一種實(shí)施方式是將有效加量的吸油膨脹組分與各種干混的外加劑一起 混入水泥干灰中，再加入濕混的外加劑和配漿水，攪拌均勻，形成能夠封堵微裂縫、微環(huán)空 間隙的油井水泥漿。
室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法如下將用本發(fā)明增強(qiáng)的油井水泥漿，制形成Φ 25. 4mmX 25. 4mm高 的圓柱形水泥石塊，然后，過(guò)中心線對(duì)稱地剖開成兩瓣，再將兩瓣用透明膠以外繞的方式重 新粘在一起，從而在兩瓣間形成人造裂縫，最后，裝入巖心滲透率測(cè)試儀，觀測(cè)清水和煤油 分別以20ml/hr的排量通過(guò)裂縫時(shí)遇到的滲流阻力隨時(shí)間的變化，以測(cè)定用本發(fā)明增強(qiáng)的 油井水泥漿對(duì)煤油竄流的封堵能力。
實(shí)施例1
實(shí)驗(yàn)所使用的水泥漿體系如下
800g 新疆 G 級(jí)油井水泥 +1. 5% ST300C+7% ST300L+0. 4% SXY-2+45%水
配方中外加劑具體為ST300C為交聯(lián)劑、ST300L為降失水劑、SXY-2為分散劑。
上述水泥漿體系中采用的是各外加劑與水泥的質(zhì)量百分比，水泥漿密度為1. 89g/3cm ο
在高速攪拌的情況下，將占水泥固相總質(zhì)量為1%、粒徑為80目的吸油樹脂混入 上述水泥漿中并攪拌均勻，本實(shí)施例中吸油樹脂是以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯 酸乙二醇酯為交聯(lián)劑，并采用懸浮聚合法合成的高吸油樹脂。
表1實(shí)施例1的竄流封堵試驗(yàn)數(shù)據(jù)(試驗(yàn)溫度)
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于在油井水泥漿中加入一定量的吸油膨脹 組分并攪拌混合均勻，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發(fā)生體積膨脹的特性，形成能夠 封堵微裂縫、微環(huán)空間隙、減少環(huán)空竄流的油井水泥漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于吸油膨脹組分可 以是吸油樹脂類材料或/和添加有吸油樹脂類材料的吸油膨脹橡膠類材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于吸油樹脂類材料 是以甲基丙烯酸酯和苯乙烯為單體、丙烯酸乙二醇酯為交聯(lián)劑，并采用懸浮聚合法合成的 高吸油樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于吸油膨脹組分的 有效加量為油井水泥漿固相總質(zhì)量的0. 4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于吸油膨脹組分的 粒徑為40 320目。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增強(qiáng)油井水泥漿的方法，其特征在于吸油膨脹組分的 最佳粒徑范圍為80 120目。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)石油天然氣固井用油井水泥漿的方法，其主要特征是在油井水泥漿中加入固相總質(zhì)量為0.1％～3％、粒徑為40～320目的吸油樹脂等吸油膨脹組分并充分?jǐn)嚢杈鶆?，利用吸油膨脹組分在遇油、吸油后能發(fā)生體積膨脹的特性，提高其封堵微裂縫、微環(huán)空間隙進(jìn)而減少環(huán)空竄流的能力。本發(fā)明所述的方法簡(jiǎn)單，無(wú)需額外設(shè)備，利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，且主要材料來(lái)源廣、成本低，能夠有效解決由于初始固井質(zhì)量不好、固井質(zhì)量受后續(xù)作業(yè)影響以及井筒內(nèi)溫度壓力變化，導(dǎo)致水泥石內(nèi)部出現(xiàn)微裂縫和/或固井二界面上出現(xiàn)微環(huán)空間隙，油氣水在地下層間竄流或竄至地面的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C09K8/467GK102031097SQ20091017955
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者張興國(guó), 楊吉祥, 王云, 蘇洪生, 鄭永生, 鄢銳, 陳若銘, 黃文紅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司克拉瑪依鉆井工藝研究院