專利名稱：：一種抗鹽高密度水泥漿的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是一種石油鉆井工程領域固井注水泥技術所用的一種水泥漿體系，用于高壓地層尤其高壓鹽層的固井。
背景技術：
：在石油的勘探開發(fā)中，當鉆遇高壓地層時，需要提高水泥漿密度，進行平衡壓力固井，以防止固井時發(fā)生溢流或竄流。當鉆遇鹽層時，水泥漿容易受到鹽層污染，導致水泥漿性能發(fā)生惡化，需要抗鹽水泥漿體系，目前的高密度水泥漿存在水泥漿稠，強度低，不抗鹽等問題。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種密度可以提高至2.8g/cm3，并且在需要時可以配置具有抗鹽能力的含鹽高密度水泥漿體系。本發(fā)明的特征為水泥漿組成水泥加重劑A50%~300%加重劑B10%~100%降失水劑2.5%8%減阻劑0.5%~4%緩凝劑0.1%~5%消泡劑0.15%1.2%其中各成分的百分比為各外加劑占水泥質量的百分比。加重劑A為鐵礦粉、赤鐵粉或鈦鐵粉等高密度材料。加重劑B為超細四氧化三猛粉末材料。降失水劑為聚丙烯酰胺類水溶性高分子聚合物或聚乙烯醇或其他高分子聚合物。減阻劑為氨基磺酸鹽類、聚萘磺酸鹽類，或甲醛和丙酮的共聚物，或羧酸鹽類。緩凝劑為羥乙基磷酸鹽類，或葡庚糖酸鈉液體或固體，或葡萄糖酸鈉液體或固體，或聚丙烯酰胺類高分子水溶性聚合物。消泡劑為有機磷酸酯類。油井水泥增韌劑可以是纖維材料或有機聚合膠乳體系。加入NaCl，是針對含有鹽層的地質固井需要所加。抗高溫強度退化劑，為石英砂或硅粉，其用量為3040%。制備上述高密度水泥漿時，采用常規(guī)方法即可，先將濕混外加劑與水混合均勻，將水泥與加重劑干混均勻，然后將液體與干物料混拌形成本產品。為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案1、根據緊密堆積理論設計水泥槳，使水泥漿體系達到緊密堆積的效果，保證水泥槳流變性的條件下單位體積水泥漿中的固相，形成更加致密的水泥石，提高高密度水泥漿的綜合性能。2、優(yōu)選出兩種不同的加重劑加重劑A為粗顆粒加重材料；加重劑B為一種細顆粒加重材料。兩種加重劑密度均在4.8g/cm3以上，可形成緊密堆積效應。3、加重劑A為鈦鐵礦粉或赤鐵礦粉，粒度為150目~320目，其密度為4.9±0.1g/cm3。4、加重劑B為四氧化三錳粉，其平均粒徑為5微米，密度為4.8±0.1g/cm3，其含有球形顆粒，該加重劑可在水泥漿中形成容易分散在水中形成穩(wěn)定的懸浮體系，提高了水泥槳的懸浮穩(wěn)定性。它能夠充填在其它粒子的空隙中，并起著潤滑滾動作用，提高了水泥漿的流動性能。5、在該高密度水泥漿體系中，采用了抗鹽的降失水劑，可以配制出含鹽或不含鹽的水泥漿。克服了以往水泥漿在含鹽時失水量大的問題，使得水泥漿在含鹽和不含鹽時失水都能得到有效的控制。6、在該高密度水泥漿體系中，采用了合適的分散劑，解決了以往含鹽水泥漿流變性差，粘度大，泵送難的問題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果1、可以配制出密度高達2.8g/cm3的超高密度水泥槳。2、該體系具有良好的懸浮穩(wěn)定性，3、采用具有抗鹽能力的外加劑體系包括降失水劑、減阻劑、緩凝劑，使水泥漿適用范圍更廣。4、該體系采用緊密堆積設計理念，使水泥漿凝固后強度高，強度發(fā)展快，滲透率低，具有優(yōu)良的防氣竄能力。5、該體系在很高的密度下仍然流變性好、穩(wěn)定性高、失水小、強度發(fā)展快，綜合性能優(yōu)良。該體系解決了超高壓油氣層的固井技術難題，尤其是高壓鹽層油氣井的固井技術難題。具體實施例方式水泥漿配方1、密度2,2g/cm3干混物料(100%水泥+78%加重劑A+13。/。加重劑B+1.5。/。減阻齊U)十液混物料(5。/。降失水齊U+60。/。水+0.4。/。緩凝劑+0.2。/。消泡劑+9。/。NaCl)2、密度2.4g/cm3干混物料(100%水泥+35%硅粉+100%加重劑A+30。/。加重劑8+2.5%減阻劑)+液混物料(4.5%降失水齊1」+59%水+1.3%緩凝劑+0.2%消泡劑)3、密度2.6g/cm3干混物料(100%水泥+130%加重劑A+30。/。加重劑B+3。/。減阻劑)+液混物料(4%降失水劑+51%水+0.5%緩凝劑+0.2%消泡劑)4、密度2.8g/cm3干混物料(100%水泥+240%加重劑A+30。/。加重劑B+3.5。/。減阻劑)+液混物料(4%降失水劑+65%水+1.2%緩凝劑+0.2%消泡劑)水泥漿性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、一種高密度水泥漿體系，其特征組成含有水泥加重劑A50％～300％加重劑B10％～100％降失水劑2.5％～8％減阻劑0.5％～4％緩凝劑0.1％～5％消泡劑0.15％～1.2％其中各成分的百分比為各外加劑占水泥質量的百分比。2、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的加重劑A為鐵礦粉、赤鐵粉或鈦鐵粉等高密度材料。3、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的加重劑B為超細四氧化三猛粉末材料。4、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的降失水劑為聚丙烯酰胺類水溶性高分子聚合物或聚乙烯醇或其他高分子聚合物。5、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的減阻劑為聚萘磺酸鹽類，或甲醛和丙酮的共聚物，或羧酸鹽類。6、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的緩凝劑為羥乙基磷酸鹽類，或葡庚糖酸鈉液體或固體。7、根據權利要求1所述的高密度水泥漿，其中所述的消泡劑為有機磷酸酯類。8、根據權利要求1所述的高密度水泥槳，其中還可以加入油井水泥增韌劑。9、根據權利要求l所述的高密度水泥漿，其中還可以加入NaCl或食鹽。10、根據權利要求l所述的高密度水泥漿，其中還可以加入抗高溫強度退化劑。11、根據權利要求1或權利要求8所述的的高密度水泥漿，其中所述的油井水泥增韌劑可以是纖維材料或有機聚合膠乳體系。12、根據權利要求l或權利要求9所述的高密度水泥漿，其中加入NaCl，是針對含有鹽層的地質固井需要所加，其用量為1~36%。13、根據權利要求l或權利要求10所述的高密度水泥漿，其中所述的抗高溫強度退化劑，為石英砂或硅粉，其用量為30~40%。全文摘要本發(fā)明涉及石油鉆井工程中固井所用的水泥漿體系油井水泥加重劑A50％～300％、油井水泥加重劑B10％～100％、減阻劑0.5％～4％、降失水劑2.5％～8％、緩凝劑0.1％～5％、消泡劑0.15％～1.2％，濕混外加劑與水的混合液占水泥質量的50～100％。針對鹽層固井時可加入NaCl，高溫時加入30～40％抗高溫衰退劑?？梢耘渲妹芏戎?.8g/cm<sup>3</sup>的水泥漿。文檔編號C09K8/42GK101338183SQ20071011827公開日2009年1月7日申請日期2007年7月4日優(yōu)先權日2007年7月4日發(fā)明者吳達華,席方柱,翀王,譚文禮,鄒建龍申請人:中國石油集團工程技術研究院;天津中油渤星工程科技股份有限公司