專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，屬石油鉆井工程化學(xué)劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在一口井的井眼和套管之間注入水泥的過(guò)程稱(chēng)為固井，固井的主要目的是封堵環(huán)形空間。環(huán)形空間中的水泥環(huán)阻止了地層流體的流動(dòng)，并達(dá)到地層之間相互隔離的目的。一套綜合性能優(yōu)異的水泥漿體系對(duì)于固井質(zhì)量尤為重要。在海上油氣田，為了節(jié)約成本、提高產(chǎn)量，一般采用鉆水平井，即在地質(zhì)預(yù)測(cè)的儲(chǔ)層中鉆開(kāi)一條長(zhǎng)的通道，以減少鉆井的數(shù)量、提高采油效率來(lái)節(jié)約成本。而在有些區(qū)塊，儲(chǔ)層的面積比較大，延伸比較遠(yuǎn)，這樣就需要鉆大位移的水平井。在對(duì)大位移水平井的傾斜井段進(jìn)行固井時(shí)，由于封固井段較長(zhǎng)，封固井段的頂部和封固井段的底部之間的溫差較大， 當(dāng)固井施工結(jié)束后，在水泥漿侯凝期間，封固井段頂部和封固井段底部的水泥漿稠化時(shí)間相差較大，強(qiáng)度發(fā)展不一致，封固井段頂部容易出現(xiàn)水泥漿超時(shí)緩凝現(xiàn)象，從而影響固井質(zhì)量，最終導(dǎo)致固井質(zhì)量較差。特別是在氣井的固井過(guò)程中，水泥漿的超時(shí)緩凝現(xiàn)象在水泥漿侯凝期間和凝固以后很容易發(fā)生氣竄，從而不能確保地層壓穩(wěn)和對(duì)地層的有效封固，影響工程質(zhì)量?，F(xiàn)有的水泥漿體系還不能很好地解決這一問(wèn)題，還不能滿(mǎn)足石油鉆井工程生產(chǎn)的實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，使封固井段頂部和底部的水泥漿稠化時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)展一致，具有低失水、稠化時(shí)間可調(diào)、抗侵污性能好、抗竄能力提高的特點(diǎn)。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的。本發(fā)明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其組成為水泥、降濾失劑、 膠乳穩(wěn)定劑、膠乳、分散劑、非滲透劑、抑泡消泡劑、緩凝劑、加重劑、海水；各組分的重量百分比以100%的水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為降濾失劑2 5%;膠乳穩(wěn)定劑0.5 2% ；膠乳5 40%;分散劑0.5 3%;非滲透劑0.5 2%;抑泡消泡劑0· 5 2% ；緩凝劑0.5 3%;加重劑0 40%;海水35 60%。
本發(fā)明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿的制備方法是按比例稱(chēng)取所需材料，將加重劑與水泥干混混合均勻備用；將其他添加劑與海水濕混混合均勻，在低剪切速率(3000rpm以下)的條件下將濕混的添加劑加入到干混的材料中，攪拌均勻即得到本發(fā)明。本發(fā)明所述的水泥為油井G級(jí)水泥；本發(fā)明所述的降濾失劑為水溶性高分子聚合物，為丙烯酰胺一丙烯酸鈉共聚物或丙烯酰胺一AMPS共聚物中的一種或混合使用；本發(fā)明所述的膠乳穩(wěn)定劑為非離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用；本發(fā)明所述的膠乳為丁苯膠乳；本發(fā)明所述的分散劑為改性的木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)、甲醛丙酮縮合物，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用；本發(fā)明所述的非滲透劑為烷基硅油、烷基硅醚、烷基硅酸等，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用；本發(fā)明所述的抑泡消泡劑為聚醚、硅油、聚醚改性硅油類(lèi)，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用；本發(fā)明所述的緩凝劑為檸檬酸、硼酸或有機(jī)磷酸鹽類(lèi)、木質(zhì)酸、馬來(lái)酸共聚物，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用；本發(fā)明所述的加重劑為重晶石和鐵礦粉中的一種。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下有益效果1、解決了封固井段頂部和底部水泥漿稠化時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)展不一致的問(wèn)題，使本發(fā)明的水泥漿在高溫(89°C )和低溫(38°C )時(shí)的強(qiáng)度都大于14MPa，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工要求。2、本發(fā)明的水泥漿失水較低、稠化時(shí)間可調(diào)、膠凝強(qiáng)度發(fā)展時(shí)間快、自由液為零、 抗侵污性能好。3、本發(fā)明的水泥漿凝固后的水泥石的滲透率得到有效降低，具有較好的防腐蝕和防氣竄效果，其防腐效果比普通水泥石提高80倍以上，壁面剪切效果提高30 %以上，抗竄能力提高40%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例1 本發(fā)明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，各組分的重量百分比以 100%的G級(jí)水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為降濾失劑2% ；膠乳穩(wěn)定劑1.5% ；膠乳10% ；分散劑1% ；非滲透劑0. 5% ；抑泡消泡劑0. 5% ；緩凝劑0. 5% ；海水42%0實(shí)施例2 本發(fā)明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，各組分的重量百分比以 100%的G級(jí)水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為
降濾失劑2% ；膠乳穩(wěn)定劑1.5% ；膠乳15% ；分散劑1% ；非滲透劑0. 5% ；抑泡消泡劑0. 6% ；緩凝劑0. 7% ；海水39%0實(shí)施例3 本發(fā)明所提供的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，各組分的重量百分比以 100%的G級(jí)水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為降濾失劑2% ；膠乳穩(wěn)定劑1. 5% ；膠乳10% ；分散劑1. 5% ；非滲透劑0. 5% ； 抑泡消泡劑0. 5% ；緩凝劑0. 8% ；加重劑35% ；海水52%0對(duì)比例和本發(fā)明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比的對(duì)比例，各組分的重量百分比以100%的G級(jí)水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為PVA降濾失劑-J% ；分散劑1. 0% ；消泡劑0. 1% ；緩凝劑0. 4% ；淡水40%0表1水泥漿基本性能
權(quán)利要求
1.一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于其組成為水泥、降濾失劑、膠乳穩(wěn)定劑、膠乳、分散劑、非滲透劑、抑泡消泡劑、緩凝劑、加重劑、海水；各組分的重量百分比以 100%的水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為降濾失劑2 5% ； 膠乳穩(wěn)定劑0. 5 2% ； 膠乳:5 40% ； 分散劑0. 5 3% ； 非滲透劑0. 5 2% ； 抑泡消泡劑0. 5 2% ； 緩凝劑0. 5 3% ； 加重劑:0 40% ； 海水；35 60%。
2.權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿的制備方法，其特征在于按比例稱(chēng)取所需材料，將加重劑與水泥干混混合均勻備用；將其他添加劑與海水濕混混合均勻， 在3000rpm以下的低剪切速率的條件下將濕混的添加劑加入到干混的材料中，攪拌均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的水泥為油井G級(jí)水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的降濾失劑為水溶性高分子聚合物，為丙烯酰胺一丙烯酸鈉共聚物或丙烯酰胺一AMPS共聚物中的一種或混合使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的膠乳穩(wěn)定劑為非離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的膠乳為丁苯膠乳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的分散劑為改性的木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)、甲醛丙酮縮合物，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的非滲透劑為烷基硅油、烷基硅醚、烷基硅酸等，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的抑泡消泡劑為聚醚、硅油、聚醚改性硅油類(lèi)，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的緩凝劑為檸檬酸、硼酸或有機(jī)磷酸鹽類(lèi)、木質(zhì)酸、馬來(lái)酸共聚物，可單獨(dú)使用，也可以復(fù)配使用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于所述的加重劑為重晶石和鐵礦粉中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防氣竄非滲透膠乳固井水泥漿，其特征在于各組分的重量百分比以100％的水泥的重量為基準(zhǔn)，各添加劑占水泥重量的百分比為降濾失劑2～5％；膠乳穩(wěn)定劑0.5～2％；膠乳5～40％；分散劑0.5～3％；非滲透劑0.5～2％；抑泡消泡劑0.5～2％；緩凝劑0.5～3％；加重劑0～40％；海水35～60％；按比例稱(chēng)取所需材料，將加重劑與水泥干混混合均勻備用；將其他添加劑與海水濕混混合均勻，在低剪切速率的條件下將濕混的添加劑加入到干混的材料中，攪拌均勻即得到本發(fā)明。本發(fā)明解決了封固井段頂部和底部水泥漿稠化時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)展不一致的問(wèn)題，具有低失水、稠化時(shí)間可調(diào)、抗侵污性能好、抗竄能力提高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09K8/487GK102212352SQ20101014679
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者王曉亮, 王長(zhǎng)利, 許明標(biāo) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)