CN102220114A - 一种耐200℃的固井用水泥浆 - Google Patents

一种耐200℃的固井用水泥浆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可耐200℃的固井用水泥浆，该水泥浆中使用的降失水剂能够有效降低水泥浆的失水量，缓凝剂的耐温能力达230℃以上，并可保证水泥浆的稠化时间可调；减阻剂采用了磺化丙酮甲醛缩聚物，稳定剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物，保证了水泥浆的稳定性；热稳定剂为二氧化硅固体颗粒普通80目石英砂，提高水泥石的抗压强度和抗渗能力，并且二氧化硅抗高温能力高达350℃。经过降失水剂、缓凝剂、减阻剂、稳定剂及热稳定剂配比调整实验，按比例配制的水泥浆，可以保证200℃下的稠化时间、失水量、稳定性、流动度、耐久性等综合性能达到应用要求。

Description

一种耐200℃的固井用水泥浆
技术领域
本发明涉及一种油田固井工程中使用的水泥浆。
背景技术
国内对用于超过150℃的水泥浆体系的研究还主要集中在150～180℃，成熟产品只能用于150℃，还没有超过180℃的配方,并且综合性能完善的水泥浆还处于空白。
发明内容
本发明的目的是针对井底循环温度200℃条件下，水泥浆抗温能力差的问题，提供一种可耐200℃的固井用水泥浆，该水泥浆可实现200℃温度下稠化时间可控，提高深井、超深井固井施工安全性，减少水泥浆滤液对地层的损害，保护油气层，防止水气窜的发生，保证水泥浆沉降稳定，防止发生桥塞堵塞施工通道，同时该水泥浆成本低、药液混配简单。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：耐200℃的固井用水泥浆，按照重量份数比其组成为：
G级油井水泥 ：100，
水：39～47，
高温降失水剂：6～8，
高温缓凝剂：4～10，
减阻剂：0.5～1，
稳定剂：2～3，
消泡剂：0.3～0.6，
热稳定剂：35～40；
其中降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物；缓凝剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸钠共聚物；减阻剂为磺化丙酮甲醛缩聚物；稳定剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物；消泡剂为工业级磷酸三丁脂；热稳定剂为80目石英砂。
所述高温降失水剂结构如下所示：
Figure DEST_PATH_GDA0000067343140000011
上述高温降失水剂是本申请人自制的，并已经申请发明专利，具体的申请号是201110117139.0，专利名称是：一种耐温达200℃的降失水剂。
所述高温缓凝剂结构如下所示：
上述高温缓凝剂是本申请人自制的，并已经申请发明专利，具体的申请号是201010570966.0，专利名称是：一种耐230℃油井水泥用缓凝剂及其制备方法。
本发明的有益效果是：本发明使用的降失水剂和缓凝剂结构见上图。其中，降失水剂能够有效降低水泥浆的失水量，能控制200℃时水泥浆的失水量小于45mL；缓凝剂的耐温能力达230℃以上，并可保证水泥浆的稠化时间可调；减阻剂采用了磺化丙酮甲醛缩聚物，能够降低水泥浆的粘度，增强水泥浆的流动性，使水泥浆的流动度达到24～26cm，起到分散、减阻的作用；稳定剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物，在水泥浆中能够保证水泥颗粒处于悬浮状态，并且具有易溶解的特点，它能够托起水泥浆中的固体颗粒，保证了水泥浆的稳定性；热稳定剂为二氧化硅固体颗粒普通80目石英砂，它与水泥的水化产物氢氧化钙发生反应生成低硬度的含水硅酸钙水化物，产生不含或者少含氢氧化钙的不易渗透的水泥石结构，从而提高水泥石的抗压强度和抗渗能力，并且二氧化硅抗高温能力高达350℃。经过降失水剂、缓凝剂、减阻剂、稳定剂及热稳定剂配比调整实验，按比例配制的水泥浆，可以保证200℃下的稠化时间、失水量、稳定性、流动度、耐久性等综合性能达到应用要求。
具体实施方式
下述实施例由大庆油水井封固材料检测中心按照《油井水泥外加剂评价方法SY/T 5504—2005》标准进行配制及检测。
检测设备：青岛海通达快速密度测量仪，千得勒8240型高温高压稠化仪，千得勒3170型瓦林搅拌器，天津泰新特仪器公司HH-W21-600型电热恒温养护箱，千得勒1910行高温高压养护釜，千得勒4207型抗压强度测试仪。
实施例1
该水泥浆用于深井超深井固井，其组成及配比为：油井水泥G级（大连）水泥：100份，水：43份，降失水剂：7份，缓凝剂：8份，减阻剂：1份（成都川锋化学工程有责任公司生产的标号为SXY），稳定剂：3份，消泡剂：0.6份，热稳定剂：38份。
按照《油井水泥外加剂评价方法SY/T 5504—2005》标准检测，水泥浆性能如下： 
检测项目 实验条件 检测结果 行业标准
密度，g/cm3 1.90 1.88～1.92
初始稠度，Bc Chandler 8240 26 <30
40Bc～100Bc的时间，min 4 <10
稠化时间 200℃×120MPa 324 >300
抗压强度，MPa 240℃×20.7MPa×72 h 25.4 >20
失水量，mL/30min 200℃×6.9MPa 42 <100
游离液，mL 90℃，2h 3 <5
沉降稳定性，g/cm3 2h 0.005 <0.02
凝固时间，h 150℃×20.7Mpa 27 <48
实施例2：水泥：100份，水：47份，高温降失水剂：6份，高温缓凝剂：4份，减阻剂：0.5份，稳定剂：2份，消泡剂：0.3份，热稳定剂：35份。
按照《油井水泥外加剂评价方法SY/T 5504—2005》标准检测，水泥浆性能如下： 
检测项目 实验条件 检测结果 行业标准
密度，g/cm3 1.88 1.88～1.92
初始稠度，Bc Chandler 8240 24 <30
40Bc～100Bc的时间，min 4 <10
稠化时间 200℃×120MPa 302 >300
抗压强度，MPa 240℃×20.7MPa×72 h 24.7 >20
失水量，mL/30min 200℃×6.9MPa 46 <100
游离液，mL 90℃，2h 3 <5
沉降稳定性，g/cm3 2h 0.01 <0.02
凝固时间，h 150℃×20.7Mpa 27 <48
水泥浆各项指标符合现场施工需求， 200℃下综合工程性能达标。
实施例3：水泥：100份，水：39份，高温降失水剂：8份，高温缓凝剂：10份，减阻剂：1份，稳定剂：3份，消泡剂：0.6份，热稳定剂：40份。
按照《油井水泥外加剂评价方法SY/T 5504—2005》标准检测，水泥浆性能如下： 
检测项目 实验条件 检测结果 行业标准
密度，g/cm3 1.92 1.88～1.92
初始稠度，Bc Chandler 8240 28 <30
40Bc～100Bc的时间，min 4 <10
稠化时间 200℃×120MPa 462 >300
抗压强度，MPa 240℃×20.7MPa×72 h 27.1 >20
失水量，mL/30min 200℃×6.9MPa 36 <100
游离液，mL 90℃，2h 3 <5
沉降稳定性，g/cm3 2h 0.005 <0.02
凝固时间，h 150℃×20.7Mpa 27 <48
其中，随着缓凝剂加量的改变稠化时间可控制，失水量、稳定性、耐久性均与相应外加剂加量呈等比例对应关系，并且各种外加剂相容性良好，不存在相互影响情况。该体系各项性能符合200℃下水泥浆的施工需求。

Claims (1)

1.耐200℃的固井用水泥浆，按照重量份数比其组成为：
G级油井水泥 ：100，
水：39～47，
高温降失水剂：6～8，
高温缓凝剂：4～10，
减阻剂：0.5～1，
稳定剂：2～3，
消泡剂：0.3～0.6，
热稳定剂：35～40；
其中降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物；缓凝剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸钠共聚物；减阻剂为磺化丙酮甲醛缩聚物；稳定剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/氮乙烯基吡咯烷酮共聚物；消泡剂为工业级磷酸三丁脂；热稳定剂为80目石英砂。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516965A (zh) * 2011-12-06 2012-06-27 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 高温高密度韧性固井水泥浆
CN102604614A (zh) * 2012-02-15 2012-07-25 成都欧美科石油科技股份有限公司 防窜固井水泥浆
CN103450862A (zh) * 2013-08-02 2013-12-18 中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司 抗钾盐高密度固井水泥浆及其制备方法
CN104556767A (zh) * 2014-12-05 2015-04-29 昆明理工大学 一种裹覆轻质骨料及其制备方法和应用
CN106281262A (zh) * 2016-07-15 2017-01-04 河南省遨太化工有限公司 钻井液用超高温抗盐滤失剂及其制备方法
CN106957638A (zh) * 2017-01-20 2017-07-18 长江大学 一种固井用水泥浆体系
CN107162512A (zh) * 2017-06-28 2017-09-15 四川宏升石油技术开发有限责任公司 一种超深井用抗高温水泥浆体系
CN107586538A (zh) * 2017-09-27 2018-01-16 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适合小尺寸油管用低摩阻高性能水泥浆体系
CN107814877A (zh) * 2017-11-24 2018-03-20 成都博世威科技有限公司 一种固井水泥浆高温稳定剂及其制备工艺
CN107986689A (zh) * 2017-11-24 2018-05-04 成都博世威科技有限公司 一种超高温防衰退水泥浆的制备方法
CN108298902A (zh) * 2018-02-02 2018-07-20 中国石油天然气集团有限公司 一种耐高温硅酸盐水泥浆及其制备方法
CN112830723A (zh) * 2021-02-26 2021-05-25 西南石油大学 一种页岩油气井耐高温弹韧性水泥浆体系
CN113060993A (zh) * 2021-04-06 2021-07-02 中海石油(中国)有限公司 一种精细控压固井用减阻材料及减阻水泥浆
CN114409845A (zh) * 2021-12-22 2022-04-29 中国石油天然气集团有限公司 一种抗240oC的水泥浆悬浮稳定剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103666420A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司 用于页岩气开发油基钻井液固井工艺的水泥浆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1778751A (zh) * 2004-11-23 2006-05-31 新疆石油管理局钻井工艺研究院 触变早强防窜低密度水泥浆
CN101234871A (zh) * 2008-03-06 2008-08-06 大庆石油管理局 一种抗高温水泥浆
US7691921B2 (en) * 2005-02-14 2010-04-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Cement admixture and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1778751A (zh) * 2004-11-23 2006-05-31 新疆石油管理局钻井工艺研究院 触变早强防窜低密度水泥浆
US7691921B2 (en) * 2005-02-14 2010-04-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Cement admixture and method for producing the same
CN101234871A (zh) * 2008-03-06 2008-08-06 大庆石油管理局 一种抗高温水泥浆

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516965A (zh) * 2011-12-06 2012-06-27 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 高温高密度韧性固井水泥浆
CN102604614A (zh) * 2012-02-15 2012-07-25 成都欧美科石油科技股份有限公司 防窜固井水泥浆
CN102604614B (zh) * 2012-02-15 2013-11-27 成都欧美科石油科技股份有限公司 防窜固井水泥浆
CN103450862A (zh) * 2013-08-02 2013-12-18 中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司 抗钾盐高密度固井水泥浆及其制备方法
CN103450862B (zh) * 2013-08-02 2016-09-21 中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司 抗钾盐高密度固井水泥浆及其制备方法
CN104556767A (zh) * 2014-12-05 2015-04-29 昆明理工大学 一种裹覆轻质骨料及其制备方法和应用
CN106281262A (zh) * 2016-07-15 2017-01-04 河南省遨太化工有限公司 钻井液用超高温抗盐滤失剂及其制备方法
CN106957638A (zh) * 2017-01-20 2017-07-18 长江大学 一种固井用水泥浆体系
CN107162512A (zh) * 2017-06-28 2017-09-15 四川宏升石油技术开发有限责任公司 一种超深井用抗高温水泥浆体系
CN107586538A (zh) * 2017-09-27 2018-01-16 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适合小尺寸油管用低摩阻高性能水泥浆体系
CN107814877A (zh) * 2017-11-24 2018-03-20 成都博世威科技有限公司 一种固井水泥浆高温稳定剂及其制备工艺
CN107986689A (zh) * 2017-11-24 2018-05-04 成都博世威科技有限公司 一种超高温防衰退水泥浆的制备方法
CN107814877B (zh) * 2017-11-24 2019-11-12 成都博世威科技有限公司 一种固井水泥浆高温稳定剂及其制备工艺
CN108298902A (zh) * 2018-02-02 2018-07-20 中国石油天然气集团有限公司 一种耐高温硅酸盐水泥浆及其制备方法
CN108298902B (zh) * 2018-02-02 2020-10-09 中国石油天然气集团有限公司 一种耐高温硅酸盐水泥浆及其制备方法
US11618844B2 (en) 2018-02-02 2023-04-04 China National Petroleum Corporation High temperature resistant Portland cement slurry and production method thereof
CN112830723A (zh) * 2021-02-26 2021-05-25 西南石油大学 一种页岩油气井耐高温弹韧性水泥浆体系
CN113060993A (zh) * 2021-04-06 2021-07-02 中海石油(中国)有限公司 一种精细控压固井用减阻材料及减阻水泥浆
CN113060993B (zh) * 2021-04-06 2022-04-19 中海石油(中国)有限公司 一种精细控压固井用减阻材料及减阻水泥浆
CN114409845A (zh) * 2021-12-22 2022-04-29 中国石油天然气集团有限公司 一种抗240oC的水泥浆悬浮稳定剂及其制备方法和应用

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