CN108395154A - 固井用低密度水泥 - Google Patents

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Abstract

一种固井用低密度水泥，其组分和配比按质量分数如下：高强度微珠5％～8％，漂珠2％～7％，珍珠岩2％～3％，油井G级水泥55％～70％，微硅粉8％～12％，粉煤灰3％～9％，降失水剂2％，稳定剂2％～3％，膨胀剂1％，早强剂0.6％～0.75％，减阻剂0.25％～0.4％。该固井用低密度水泥浆高温稳定性高，高压下密度恒定，早期强度高，高温下的塑性粘度、动切力、触变性较高，适用于高产油井、气井、深井、超深井、水平井等要求较高的固井工艺。

Description

固井用低密度水泥
技术领域
本发明涉及油田钻井固井技术领域所用的一种水泥，特别涉及一种固井用低密度水泥。
背景技术
固井是钻井环节中十分重要的部分，固井质量好坏直接影响油井、气井能否安全高效出油、气；固井就是将水泥注入井壁和套管之间环空部分的过程，固井的主要目的是封隔地下油气层、水层，防止上下串通，为油、气生产建立长期、稳定、安全的通道。目前固井主要采用高密度水泥浆体系(油井水泥泥浆)和低密度水泥浆体系固井。低密度水泥浆体系固井由于深井井底温度及压力较高，固井施工风险大，因此对低密度水泥浆性能要求极高。目前我国开发出了不同类型的高温、高压低密度水泥，较好的解决了高温、高压深井固井长封固段、大温差固井难题。但这些高温、高压低密度水泥依然存在高温稳定性差，静胶凝时间较长的问题，同时，由于油井井底与顶部温差较大导致高温、高压低密度水泥出现稠化时间不一，顶部的水泥浆稠化时间较长，严重影响固井质量。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种稳定性良好、静凝时间短的固井用低密度水泥。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：固井用低密度水泥，它包含以下组分，且各组分质量分数为：
高强度微珠5％～8％，
漂珠2％～7％，
珍珠岩2％～3％，
油井G级水泥55％～70％，
微硅粉8％～12％，
粉煤灰3％～9％，
降失水剂2％，
稳定剂2％～3％，
膨胀剂1％，
早强剂0.6％～0.75％，
减阻剂0.25％～0.4％。
所述膨胀剂包括以下质量分数的组分：硅酸铝钾29％、硫铝酸钙47％、超细氢氧化镁24％。
所述降失水剂包括以下质量分数的组分：2-丙烯酰胺27％、2-甲基丙磺酸39％、过硫酸胺7％、亚硫酸氢钠9％、氢氧化钠5％、N，N-亚甲基双丙烯酰胺13％。
所述早强剂包括以下质量分数的组分：碳酸钾21％、聚合氯化铝18％、硅酸钠48％、硅酸钙13％。
所述稳定剂包括以下质量分数的组分：硫酸铝22％、碳酸钠28％、聚合硫酸铝铁31％、超细硅粉5％、活性轻质碳酸钙14％。
所述减阻剂包括以下质量分数的组分：甲醛47％、丙酮41％、三乙醇胺5％、氢氧化钠7％。
本发明的有益效果：本发明的固井用低密度水泥添加了配制的稳定剂和早强剂，具有更好的性能表现，故本发明具有高温稳定性高，高压下密度恒定，早期强度高，高温下的塑性粘度、动切力、触变性较高的优点，适用于高产油井、气井、深井、超深井、水平井等要求较高的固井工艺。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1
固井用低密度水泥，包括如下质量分数的组分：高强度微珠5％，漂珠2％，珍珠岩2％，油井G级水泥70％，微硅粉8％，粉煤灰6％，降失水剂2％，稳定剂3％，膨胀剂1％，早强剂0.6％，减阻剂0.4％。
进一步地，所述膨胀剂包括以下质量分数的组分：硅酸铝钾29％、硫铝酸钙47％、超细氢氧化镁24％。
进一步地，所述降失水剂包括以下质量分数的组分：2-丙烯酰胺27％、2-甲基丙磺酸39％、过硫酸胺7％、亚硫酸氢钠9％、氢氧化钠5％、N，N-亚甲基双丙烯酰胺13％。
进一步地，所述早强剂包括以下质量分数的组分：碳酸钾21％、聚合氯化铝18％、硅酸钠48％、硅酸钙13％。
进一步地，所述稳定剂包括以下质量分数的组分：硫酸铝22％、碳酸钠28％、聚合硫酸铝铁31％、超细硅粉5％、活性轻质碳酸钙14％。
进一步地，所述减阻剂包括以下质量分数的组分：甲醛47％、丙酮41％、三乙醇胺5％、氢氧化钠7％。
实施例2
固井用低密度水泥，包括如下质量分数的组分：高强度微珠7％，漂珠5％，珍珠岩3％，油井G级水泥65％，微硅粉10％，粉煤灰3％，降失水剂2％，稳定剂3％，膨胀剂1％，早强剂0.7％，减阻剂0.3％。
其中所述膨胀剂、降失水剂、早强剂、稳定剂、减阻剂的组分及含量与实施例1相同。
实施例3
固井用低密度水泥，包括如下质量分数的组分：高强度微珠8％，漂珠7％，珍珠岩3％，油井G级水泥55％，微硅粉12％，粉煤灰8％，降失水剂2％，稳定剂3％，膨胀剂1％，早强剂0.75％，减阻剂0.25％。
其中所述膨胀剂、降失水剂、早强剂、稳定剂、减阻剂的组分及含量与实施例1相同。
实施例4
固井用低密度水泥，包括如下质量分数的组分：高强度微珠6％，漂珠5％，珍珠岩2％，油井G级水泥60％，微硅粉12％，粉煤灰9％，降失水剂2％，稳定剂2％，膨胀剂1％，早强剂0.6％，减阻剂0.4％。
其中所述膨胀剂、降失水剂、早强剂、稳定剂、减阻剂的组分及含量与实施例1相同。
实施例5测试试验
将上述实施例1～实施例4所得的产品各取一些进行泥浆密度、稠化时间、抗压强度、流动度和失水等测试。稠化时间的测试条件为：52℃,25MPa,20min升温；抗压强度的测试条件为：常压，85℃，24h；失水的测试条件为：85℃，6.9Mpa，30min养护；沉降稳定性实验条件为：85℃，常压，20min。测试结果见表1。
表1
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易对本实施例做出各种修改，并把在此说明的原理应用到其它实例施而不必经过创造性劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，不脱离本发明范畴所做出改进和修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.固井用低密度水泥，其特征在于，包含以下组分，且各组分质量分数为：
高强度微珠5％～8％，
漂珠2％～7％，
珍珠岩2％～3％，
油井G级水泥55％～70％，
微硅粉8％～12％，
粉煤灰3％～9％，
降失水剂2％，
稳定剂2％～3％，
膨胀剂1％，
早强剂0.6％～0.75％，
减阻剂0.25％～0.4％。
2.根据权利要求1所述的固井用低密度水泥，其特征在于，所述膨胀剂包括以下质量分数的组分：硅酸铝钾29％、硫铝酸钙47％、超细氢氧化镁24％。
3.根据权利要求1所述的固井用低密度水泥，其特征在于，所述降失水剂包括以下质量分数的组分：2-丙烯酰胺27％、2-甲基丙磺酸39％、过硫酸胺7％、亚硫酸氢钠9％、氢氧化钠5％、N，N-亚甲基双丙烯酰胺13％。
4.根据权利要求1所述的固井用低密度水泥浆，其特征在于，所述早强剂包括以下质量分数的组分：碳酸钾21％、聚合氯化铝18％、硅酸钠48％、硅酸钙13％。
5.根据权利要求1所述的固井用低密度水泥，其特征在于，所述稳定剂包括以下质量分数的组分：硫酸铝22％、碳酸钠28％、聚合硫酸铝铁31％、超细硅粉5％、活性轻质碳酸钙14％。
6.根据权利要求1所述的固井用低密度水泥，其特征在于，所述减阻剂包括以下质量分数的组分：甲醛47％、丙酮41％、三乙醇胺5％、氢氧化钠7％。
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