CN108751924A - 一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 - Google Patents
一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108751924A CN108751924A CN201810695096.6A CN201810695096A CN108751924A CN 108751924 A CN108751924 A CN 108751924A CN 201810695096 A CN201810695096 A CN 201810695096A CN 108751924 A CN108751924 A CN 108751924A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxychloride cement
- parts
- magnesia
- magnesia oxychloride
- cement slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 184
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 80
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical compound ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 title description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 96
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229960002337 magnesium chloride Drugs 0.000 claims description 43
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JWEWPDCILIRASR-UHFFFAOYSA-N [Mg].[O].[Cl] Chemical compound [Mg].[O].[Cl] JWEWPDCILIRASR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical group NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 3
- QGJDXUIYIUGQGO-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]propanoyl]pyrrolidine-2-carboxylic acid Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)NC(C)C(=O)N1CCCC1C(O)=O QGJDXUIYIUGQGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 229940050906 magnesium chloride hexahydrate Drugs 0.000 claims description 2
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical group O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical group [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 38
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002386 heptoses Chemical class 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCS(O)(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M sodium;naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
- C04B28/32—Magnesium oxychloride cements, e.g. Sorel cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
- C09K8/487—Fluid loss control additives; Additives for reducing or preventing circulation loss
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种氯氧镁水泥浆，由包括以下质量份的原料制备得到：淡水16份～25份，氧化镁45份～60份，氯化镁20份～30份，降失水剂1份～3份，分散剂1份～3份，缓凝剂3份～8份。本发明提供的氯氧镁水泥浆具有较高的强度，可以用于封堵大中型钻井液漏失。另外，本发明提供的氯氧镁水泥浆在油基钻井液的侵污下，仍具有较高的抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井工程漏失控制技术领域，尤其涉及一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用。
背景技术
与水基钻井液相比，油基钻井液具有粘土水化抑制性强、润滑性能好、耐高温、性能稳定、易于维护等优点，是海洋深水钻井、大位移水平井、深井超深井、页岩地层钻井首选的钻井液体系。目前，在我国页岩气开发过程中，油基钻井液在现场作业中得到了广泛地应用，取得了较好的效果。但是油基钻井液的漏失也是目前亟待解决的问题。由于油基钻井液价格昂贵，一旦漏失，将会造成较大的经济损失，同时反复的漏失也会影响钻井作业的进度，从而影响油田开发的整体效益。因此，开发用于油基钻井液的堵漏材料，有效地解决油基钻井液的漏失问题，具有重要意义。
目前，对于钻井过程中较为严重的大中型漏失，往往采用水泥浆进行堵漏，但是常规的水泥浆在使用过程中，被油基钻井液侵污后，水泥浆的强度大幅下降，存在不能满足堵漏强度要求的问题。
发明内容
本发明提供了一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用，本发明提供的氯氧镁水泥浆在使用过程中被油基钻井液侵污后，仍然具有较高的抗压强度，解决了现有技术中水泥浆被钻井液侵污后，无法满足堵漏强度要求的问题。
本发明提供了一种氯氧镁水泥浆，由包括以下质量份的原料制备得到：
优选的，所述氧化镁为轻烧氧化镁。
优选的，所述氯化镁为六水氯化镁。
优选的，所述降失水剂为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物。
优选的，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。
优选的，所述缓凝剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、羟基乙叉二膦酸、硼砂、硼酸和葡庚糖酸钠中的一种或多种。
本发明还提供了上述技术方案所述氯氧镁水泥浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氧化镁、降失水剂、分散剂和缓凝剂混合，得到干粉；
(2)将淡水和氯化镁混合，得到氯化镁溶液；
(3)将所述步骤(1)得到的干粉和所述步骤(2)得到的氯化镁溶液混合，得到氯氧镁水泥浆；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
本发明还提供了上述技术方案所述氯氧镁水泥浆或者上述技术方案所述制备方法制备得到的氯氧镁水泥浆在阻止油基钻井液漏失中的应用。
优选的，所述油基钻井液与氯氧镁水泥浆的质量比为1:3～20。
本发明提供了一种氯氧镁水泥浆，由包括以下质量份的原料制备得到：淡水16份～25份，氧化镁45份～60份，氯化镁20份～30份，降失水剂1份～3份，分散剂1份～3份，缓凝剂3份～8份。在本发明中，降失水剂在分散剂和缓凝剂的作用下，能够减少氯氧镁水泥浆体中的水向地层的滤失，从而能够保证氧化镁与氯化镁在水的作用下发生水化反应，生成水化凝胶3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O、5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O和Mg(OH)2，所述水化凝胶具有较高的强度，有利于使本发明最终制备得到的氯氧镁水泥浆具有较高的强度；分散剂在降失水剂和缓凝剂作用下，能够调节水化凝胶的流变性能，使制备得到的氯氧镁水泥能够满足泵送的需求；缓凝剂能够调节体系的稠化性能，在降失水剂和分散剂的作用下，使制备得到的氯氧镁水泥浆在作业时间内能够安全地泵入地层。
本发明提供的氯氧镁水泥浆具有较高的强度，可以用于封堵大中型钻井液漏失。如实施例结果表明：本发明提供的氯氧镁水泥浆的密度为1.73～1.78g/cm3，流变性为234～269，滤失量为38～45mL，60℃、40MPa下的稠化时间为218～237min，60℃、24hr下的抗压强度为40.4～47.5MPa，能够满足现场施工要求。另外，本发明提供的氯氧镁水泥浆在油基钻井液的侵污下，仍具有较高的抗压强度。如实施例结果表明：当油基钻井液的侵污量达20％时，本发明提供的氯氧镁水泥的抗压强度为6.1～6.2MPa，而常规G基油井水泥已无强度数据；而且当油基钻井液的侵污量达40％时，本发明提供的氯氧镁水泥的抗压强度仍可达1.2～1.3MPa。
具体实施方式
本发明提供了一种氯氧镁水泥浆，由包括以下质量份的原料制备得到：
在本发明中，以质量份计，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括16～25份淡水，优选为18～23份，进一步优选为20～22份。
在本发明中，以所述淡水的质量份为基准，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括45～60份氧化镁，优选为50～55份，进一步优选为52～54份。在本发明中，所述氧化镁优选为轻烧氧化镁。当采用轻烧氧化镁时，所述轻烧氧化镁中氧化镁的质量含量优选为65～70％。本发明优选以轻烧氧化镁为原料，有利于与氯化镁溶液混合后胶凝硬化。
在本发明中，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括氯化镁，所述氯化镁优选为六水氯化镁。以所述淡水的质量份为基准，所述氯化镁为20～30份，优选为22～28份，进一步优选为24～26份。
在本发明中，所述淡水、氧化镁和氯化镁三者发生水化反应，生成高强度的水化凝胶，所述水化凝胶优选包括3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O、5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O和Mg(OH)2。在本发明中，所述淡水、氧化镁和氯化镁生成的水化凝胶有利于提高最终制备得到的氯氧镁水泥浆的强度。
在本发明中，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括降失水剂，所述降失水剂优选为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物，本发明对丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量比没有特别要求。以所述淡水的质量份为基准，所述降失水剂为1～3份，优选为1.5～2.5份，进一步优选为2.0～2.2份。在本发明中，所述降失水剂在分散剂和缓凝剂的作用下，能够减少氯氧镁水泥浆体中的水向地层的滤失，从而能够保证氧化镁与氯化镁在水的作用下发生水化反应，生成水化凝胶，进而有利于提高最终得到的氯氧镁水泥浆的强度。
在本发明中，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括分散剂，所述分散剂优选为聚萘磺酸钠盐。以所述淡水的质量份为基准，所述分散剂为1～3份，优选为1.5～2.5份，进一步优选为2.0～2.2份。在本发明中，所述分散剂在降失水剂和缓凝剂作用下，能够调节水化凝胶的流变性能，使制备得到的氯氧镁水泥能够满足泵送的需求。
在本发明中，制备所述氯氧镁水泥浆的原料包括缓凝剂，所述缓凝剂优选为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、羟基乙叉二膦酸、硼砂、硼酸和葡庚糖酸钠中的一种或多种。以所述淡水的质量份为基准，所述缓凝剂为3～8份，优选为4～7份，进一步优选为5～6份。在本发明中，所述缓凝剂能够调节体系的稠化性能，在降失水剂和分散剂的作用下，使制备得到的氯氧镁水泥浆在作业时间内能够安全地泵入地层，而不会过早地发生凝固。
本发明还提供了上述技术方案所述氯氧镁水泥浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氧化镁、降失水剂、分散剂和缓凝剂混合，得到干粉；
(2)将淡水和氯化镁混合，得到氯化镁溶液；
(3)将所述步骤(1)得到的干粉和所述步骤(2)得到的氯化镁溶液混合，得到氯氧镁水泥浆。
本发明优选将氧化镁、降失水剂、分散剂和缓凝剂混合，得到干粉。
本发明对所述氧化镁、降失水剂、分散剂和缓凝剂的混合方式没有特别限定，采用本领域技术人员所常见的混合方式即可。
本发明优选将淡水和氯化镁混合，得到氯化镁溶液。
在本发明中，所述淡水和氯化镁混合的方式优选为搅拌混合，所述搅拌混合的转速优选为3500～4500r/min。本发明优选将搅拌混合的转速控制在上述范围内，有利于使氯化镁能够充分溶解在淡水中。
在本发明中，所述干粉的制备步骤和氯化镁溶液的制备步骤没有时间先后顺序。
得到干粉和氯化镁溶液后，本发明优选将所述干粉和氯化镁溶液混合，得到氯氧镁水泥浆。
在本发明中，所述干粉和氯化镁溶液混合的方式优选为搅拌混合，所述搅拌混合的转速优选为11500～12500r/min。本发明优选在10～20s时间内将干粉加入到氯化镁溶液中，或者在10～20s时间内将氯化镁溶液加入到干粉中。本发明优选在上述条件下将干粉和氯化镁溶液混合，有利于使干粉和氯化镁溶液充分混合，进而使干粉中的氧化镁、氯化镁溶液中的氯化镁和水三者发生水化反应，在降失水剂、分散剂和缓凝剂作用下生成高强度水化凝胶。
在本发明中，所述氯氧镁水泥浆需要现用现配。本发明所述氯氧镁水泥浆现用现配有利于避免氯氧镁水泥浆发生凝固，在施工时无法使用。
本发明还提供了上述技术方案所述氯氧镁水泥浆或者上述技术方案所述制备方法制备得到的氯氧镁水泥浆在阻止油基钻井液漏失中的应用。
本发明对所述油基钻井液没有特别限制，采用本领域技术人员所熟知的油基钻井液即可。
本发明对氯氧镁水泥浆在阻止油基钻井液漏失中的应用方法没有特别要求，采用本领域技术人员所熟知的堵漏剂在阻止油基钻井液漏失中的应用方法即可。
在本发明中，所述油基钻井液与氯氧镁水泥浆的质量比优选为1:3～20，进一步优选为1:4～19，更优选为1:6～15，更进一步优选为1:9～13，最优选为1:10～11。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
称取56重量份的氧化镁、1重量份的降失水剂、2重量份的分散剂、5重量份的缓凝剂混合均匀为干粉；量取16重量份的淡水，称取20重量份的氯化镁与淡水混合，得到氯化镁溶液，以4000r/min的速度对氯化镁溶液进行搅拌，待氯化镁充分溶解后，在15秒内加入混合好的干粉，并在12000r/min的转速下继续搅拌35秒，即得到本发明所述的用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆。
实施例2：
称取50重量份的氧化镁、1重量份的降失水剂、1重量份的分散剂、6重量份的缓凝剂混合均匀为干粉；量取20重量份的淡水置于搅拌杯中，称取22重量份的氯化镁与淡水混合，得到氯化镁溶液，以4500r/min的速度对氯化镁溶液进行搅拌，待氯化镁充分溶解后，在10秒内加入混合好的干粉，盖上搅拌器盖子，并在12500r/min的转速下继续搅拌35秒，即得到本发明所述的用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆。
实施例3：
称取46重量份的氧化镁、2重量份的降失水剂、1重量份的分散剂、5重量份的缓凝剂混合均匀为干粉；量取22重量份的淡水置于搅拌杯中，称取24重量份的氯化镁与淡水混合，得到氯化镁溶液，以3500r/min的速度对氯化镁溶液进行搅拌，待氯化镁充分溶解后，在20秒内加入混合好的干粉，盖上搅拌器盖子，并在11500r/min的转速下继续搅拌35秒，即得到本发明所述的用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆。
对比例1
将100份G级硅酸盐水泥、48份淡水、2份降失水剂、1份分散剂、2份缓凝剂混合，得到常规G基油井水泥浆。
应用例1
对实施例1～4所获得的氯氧镁水泥浆以及对比例1得到的常规油井水泥浆进行如下性能测试：
参照国标GB/T 19139-2003油井水泥试验方法，对实施例1～4所获得的氯氧镁水泥浆以及对比例1得到的常规油井水泥浆的密度、流变性、滤失性能、稠化性能以及抗压强度进行了测试。测试结果见表1。
表1实施例1～4的氯氧镁水泥浆和对比例1的常规油井水泥浆基本性能
由表1可以看出，本发明所得到的氯氧镁水泥浆的流变性、滤失性能、稠化性能与常规G级油井水泥浆相当，能够满足现场施工要求。另外，本发明得到的氯氧镁水泥浆的抗压强度为40.4～47.5MPa，远远高于常规G级油井水泥浆的抗压强度17.3MPa。
应用例2
对本发明得到的氯氧镁水泥浆和对比例1得到的常规G级油井水泥浆受到油基钻井液侵污后的强度变化进行测试。
在油基钻井液的条件下，采用水泥浆对钻井作业中的大中型漏失进行堵漏时，要求水泥浆与钻井液具有较好的相容性，尤其是受到侵污后的水泥石必需保持一定的抗压强度。实验选用了涪陵焦石坝地区现场作业的油基钻井液，将不同重量份的钻井液加入实施例1～3得到的氯氧镁水泥浆和对比例1得到的常规G级油井水泥浆中，在60℃水浴中养护24hr后，测其抗压强度。测试结果见表2。
表2油基钻井液被不同水泥浆侵污后的水泥石强度
从表2可以看出，采用本发明的氯氧镁水泥浆，当油基钻井液的侵污量达到30％时，氯氧镁水泥的抗压强度仍能保持在3.8MPa以上；而常规的G级油井水泥，当油基钻井液的侵污量为5％时，常规G级油井水泥的抗压强度只有2.5MPa，侵污量为20％时，已经无任何强度。对比表明，本发明的氯氧镁水泥浆具有较好的抗油基钻井液侵污的能力，可以有效地用于油基钻井液的堵漏作业中。
综上所述，本发明所得到的氯氧镁水泥浆的密度为1.73～1.78g/cm3，流变性为234～269，滤失量为38～45mL，60℃、40MPa下的稠化时间为218～237min，60℃、24hr下的抗压强度为40.4～47.5MPa，能够满足现场施工要求。本发明得到的氯氧镁水泥浆的抗压强度为40.4～47.5MPa，远远高于常规G级油井水泥浆的抗压强度17.3MPa。由此可以说明本发明提供的氯氧镁水泥浆具有较高的强度，可以用于封堵大中型钻井液漏失。
另外，本发明提供的氯氧镁水泥浆在油基钻井液的侵污下，仍具有较高的抗压强度。例如当油基钻井液的侵污量达20％时，本发明提供的氯氧镁水泥的抗压强度为6.1～6.2MPa，而常规G基油井水泥已无强度数据；而且当油基钻井液的侵污量达40％时，本发明提供的氯氧镁水泥的抗压强度仍可达1.2～1.3MPa。由此可以说明本发明提供的氯氧镁水泥浆被油基钻井液侵污后，仍然具有较高的抗压强度，满足大中型钻井液漏失封堵的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种氯氧镁水泥浆，由包括以下质量份的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的氯氧镁水泥浆，其特征在于，所述氧化镁为轻烧氧化镁。
3.根据权利要求1或2所述的氯氧镁水泥浆，其特征在于，所述氯化镁为六水氯化镁。
4.根据权利要求1所述的氯氧镁水泥，其特征在于，所述降失水剂为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物。
5.根据权利要求1或4所述的氯氧镁水泥，其特征在于，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。
6.根据权利要求1所述的氯氧镁水泥，其特征在于，所述缓凝剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、羟基乙叉二膦酸、硼砂、硼酸和葡庚糖酸钠中的一种或多种。
7.权利要求1～6任一项所述氯氧镁水泥浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氧化镁、降失水剂、分散剂和缓凝剂混合，得到干粉；
(2)将淡水和氯化镁混合，得到氯化镁溶液；
(3)将所述步骤(1)得到的干粉和所述步骤(2)得到的氯化镁溶液混合，得到氯氧镁水泥浆；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
8.权利要求1～6任一项所述氯氧镁水泥浆或者权利要求7所述制备方法制备得到的氯氧镁水泥浆在阻止油基钻井液漏失中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述油基钻井液与氯氧镁水泥浆的质量比为1:3～20。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810695096.6A CN108751924A (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810695096.6A CN108751924A (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108751924A true CN108751924A (zh) | 2018-11-06 |
Family
ID=63974901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810695096.6A Pending CN108751924A (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108751924A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115784674A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-03-14 | 中国石油大学(华东) | 一种油基钻井液堵漏用水泥浆及其应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281270A (en) * | 1992-02-19 | 1994-01-25 | Halliburton Company | Retarded acid soluble well cement compositions and methods |
| CN102277145A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-14 | 西南石油大学 | 油气井储层堵水、堵漏、暂闭封堵镁氧水泥浆及制备方法 |
| CN107954680A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高温氯氧镁热固树脂胶凝体系及固化体和其制备方法 |
-
2018
- 2018-06-29 CN CN201810695096.6A patent/CN108751924A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281270A (en) * | 1992-02-19 | 1994-01-25 | Halliburton Company | Retarded acid soluble well cement compositions and methods |
| CN102277145A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-14 | 西南石油大学 | 油气井储层堵水、堵漏、暂闭封堵镁氧水泥浆及制备方法 |
| CN107954680A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高温氯氧镁热固树脂胶凝体系及固化体和其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115784674A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-03-14 | 中国石油大学(华东) | 一种油基钻井液堵漏用水泥浆及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3743400B1 (en) | Settable, form-filling loss circulation control compositions comprising in situ foamed non-hydraulic sorel cement systems and method of use | |
| US7654326B1 (en) | Sorel cements and methods of making and using same | |
| JP5378588B2 (ja) | 凝固遅延剤を含む坑井ボア保全用組成物、その製造方法及びその使用方法 | |
| US5996693A (en) | Methods and compositions for cementing pipe in well bores | |
| CN105980515B (zh) | 钝化水泥速凝剂 | |
| US7350575B1 (en) | Methods of servicing a wellbore with compositions comprising Sorel cements and oil based fluids | |
| AU2012262965B2 (en) | Use of methylhydroxyethyl cellulose as cement additive | |
| CN102329601B (zh) | 深水固井用低温早强耐腐蚀水泥浆体系 | |
| CN112760084B (zh) | 一种油基钻井液用堵漏剂及其制备方法和应用 | |
| CN100545123C (zh) | 低温低密度固井水泥浆 | |
| CN105199691A (zh) | 一种用于含水合物地层的固井水泥浆 | |
| CN103449762A (zh) | 一种利用盾构尾砂制备的早强微膨胀同步注浆材料及其制备方法 | |
| CN102585788B (zh) | 一种过饱和氯化钠固井水泥浆体系 | |
| US20060169175A1 (en) | Cement Composition for Use with a Formate-Based Drilling Fluid Comprising an Alkaline Buffering Agent | |
| CN101974317A (zh) | 一种深水固井用硫铝酸盐水泥浆 | |
| CN107325799A (zh) | 一种油井水泥用丙烯酸类降失水剂及其制备方法和应用 | |
| CN104045271B (zh) | 一种用于油田或天然气开采的堵漏剂及其制备方法 | |
| CN108751924A (zh) | 一种氯氧镁水泥浆及其制备方法和在阻止油基钻井液漏失中的应用 | |
| CN105199692B (zh) | 一种海上油井用低温速凝灌浆材料及其制备方法 | |
| MX2011003937A (es) | Composiciones de cemento sorel, retardadores de fosfonoamina, y metodos asociados. | |
| RU2524774C1 (ru) | Гипсомагнезиальный тампонажный раствор | |
| RU2582143C1 (ru) | Способ ремонтно-изоляционных работ с использованием суспензий тонкодисперсных минеральных вяжущих | |
| RU2504569C2 (ru) | Тампонажный материал и способ получения тампонажного раствора на его основе | |
| CN113003979A (zh) | 一种晶核型促凝抗冻剂、其制备方法及极地固井水泥浆 | |
| NZ616315B2 (en) | Use of methylhydroxyethyl cellulose as cement additive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181106 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |