CN114620977A - 一种超高温固井水泥浆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超高温固井水泥浆及其制备方法和应用。本发明提供的超高温固井水泥浆，按照质量份数包括：水泥100份、强度稳定剂50‑60份，降失水剂5‑6份，缓凝剂4‑6份，水54‑85份；其中强度稳定剂包括纳米二氧化硅和硅粉，降失水剂为对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，缓凝剂包括苹果酸、六偏磷酸钠和水，超高温下该水泥浆失水量极低，稠化时间可调，长期强度不衰退。本发明提供的超高温固井水泥浆的制备方法，具有工艺简单，便于操作的优点。将本发明提供的超高温固井水泥浆应用于超高温固井领域，能够填补目前国内没有满足超高温井(井底静止温度240‑270℃，井底循环温度230‑250℃)固井要求的水泥浆的空白。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，涉及一种超高温固井水泥浆及其制备方法和应用。
背景技术
随着各大主力油田现已进入了开发后期，油气勘探向超深层超高温井或复杂超高温井领域延伸。目前油田井底静止温度已超过240℃，预计今后将超过260℃以上，高温环境对石油开采技术提出了严峻的挑战，开发超高温固井水泥浆具有重要的意义。
现有技术中的高温超高温固井水泥浆，主要是以硅酸盐基的高抗硫水泥为主要成分的水泥浆，目前该类水泥浆的综合性能还不能达到井底静止温度240℃以上，井底循环温度230℃以上的超高温固井需求，并且水泥浆中的配套降失水剂，和缓凝剂大部分为聚合物类产品，聚合单体主要为：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(2-Acrylamino-2-methyl PropaneSulfonic Acid，简称：AMPS)、丙烯酰胺(Acrylamide，简称：AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或衣康酸等，以上单体聚合后，在超高温情况下，酰胺中的酰胺基团易发生分解或水解，分子链易伸展或断裂，导致降失水剂或缓凝剂功能丧失或减弱，水泥浆失水量将急剧增加，水泥浆稠化时间也会急剧缩短，严重危及超高温固井施工安全。
因此填补没有井底静止温度240-270℃，井底循环温度230-250℃的超高温固井水泥浆的空白是本领域技术人员亟待努力的方向。
发明内容
本发明提供一种超高温固井水泥浆，该超高温固井水泥浆包括特定组分和特定组成的水泥、强度稳定剂、降失水剂、缓凝剂以及水，具有在超高温情况下(井底静止温度240-270℃，井底循环温度230-250℃)水泥浆性能稳定，失水量极低，稠化时间可调，长期强度不衰退的优点。
本发明还提供一种超高温固井水泥浆的制备方法，该制备方法具有工艺简单，便于操作的优点。
本发明还提供一种超高温固井水泥浆在超高温固井中的应用，由于制备得到的超高温固井水泥浆在超高温情况下(井底静止温度240-270℃，井底循环温度230-250℃)性能稳定，失水量极低，稠化时间可调，长期强度不衰退，因此完全能够满足超高温固井的需求。
本发明一方面提供一种超高温固井水泥浆，该水泥浆按照质量份数包括：
水泥：100份；
强度稳定剂：50-60份；
降失水剂：5-6份；
缓凝剂：4-6份；
水：54-85份；
如上所述的强度稳定剂包括纳米二氧化硅和硅粉；
如上所述的降失水剂为对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物；
如上所述的缓凝剂包括苹果酸、六偏磷酸钠和水。
上述超高温固井水泥浆包括一定质量份数的水泥、水、外加剂，其中外加剂具体为强度稳定剂、降失水剂和缓凝剂，外加剂的加入能明显提高水泥浆的综合性能。
本发明的超高温固井水泥浆中的水泥使用的是符合GB/T 10238-2015规定的G级高抗硫油井水泥，该水泥是目前绝大多数固井所使用的硅酸盐基水泥，是本领域常规水泥。
本发明的超高温固井水泥浆中的水也是水泥浆的重要组成部分，其主要通过化学结合水和物理吸附水两种形态对改变水泥浆的性能产生作用，化学结合水参与水泥的水化反应，成为水泥水化产物的一部分，而物理吸附水主要处于水泥浆的毛细孔隙中。
本发明的超高温固井水泥浆中的强度稳定剂包括纳米二氧化硅和硅粉。G级高抗硫油井水泥在超高温情况下，水泥矿物组成的水化产物存在结构不稳定的晶型，会使水泥浆体系硬化后形成的水泥石强度下降，加入本发明的强度稳定剂一方面纳米二氧化硅和硅粉能够改变G级高抗硫油井水泥中氧化钙与二氧化硅的摩尔比，即钙硅比，稳定水化产物的晶型，另一方面纳米二氧硅可以充分地分散填充在水泥颗粒的空隙之中，使浆体更为致密，从而使水泥石的强度保持稳定。
本发明的超高温固井水泥浆中的降失水剂为对苯磺酸钠与苯乙烯的共聚物。在进行固井作业时，水泥浆在压力作用下流经渗透地层时将发生渗滤，导致水泥浆液相漏入地层，这个过程即为“失水”。
如果失水量过大，那么液相体积的减小将会使水泥浆的密度增加，进而导致水泥浆的稠化时间偏离设计要求，严重时将会使水泥浆变得难以泵送，导致固井作业失败，此外，失水量过大，滤液渗入储层也会对储层造成不同程度的伤害。
因此，为避免失水给固井作业带来的危害，通常在水泥浆设计时加入降失水剂。目前绝大多数固井水泥浆使用的降失水剂是以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺为主要单体的聚合物，此类降失水剂分子中的酰胺基团在温度升高、压力增大的水泥浆中水解作用会加快，造成了高温下的水泥浆失水不可控，耐高温性能差。
为避免高温下酰胺水解造成的水泥浆失水不可控问题，本发明的超高温固井水泥浆采用不含酰胺基的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物为降失水剂，该类共聚物具有分子链刚性强，在超高温下稳定存在不会分解，链段在溶液中容易伸展，吸附量大的优势，能够结合水泥浆中更多的游离水，从而能够保证水泥浆在超高温下失水量极低。
本发明的超高温固井水泥浆中的缓凝剂包括苹果酸、六偏磷酸钠和水。由于固井作业是将水泥浆从地面泵送入套管达到井底，再通过套管和井壁之间的环形空间返回至井口或预定位置，因此，未达到指定位置前，水泥浆必须保持液体可泵状态，然而超高温井中井底的高温高压环境会促使水泥浆快速凝结而丧失流动性，因此必须在水泥浆中加入缓凝剂来对水泥浆稠化时间进行调整。
目前大多数固井水泥浆所使用的缓凝剂大多都不能在超高温情况下有效发挥缓凝作用，而本发明的超高温固井水泥浆采用的缓凝剂是一种苹果酸、六偏磷酸钠和水的复合物，其中苹果酸中的羟基、羧基以及六偏磷酸钠中的磷酸根和水泥中的钙离子螯合形成保护膜，抑制了水泥浆的水化速率，延迟了C-S-H与Ca(OH)2的析出成核时间以及C-A-S-H的形成过程，进而延迟了水泥浆的凝结硬化，实现缓凝的目的。
在本发明一个具体的实施方式中，上述强度稳定剂中纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm，二氧化硅质量含量≥99％。粒径较小的纳米二氧化硅掺入水泥浆中可以充分的分散填充在水泥颗粒的空隙之中，使浆体更为致密，尤其是对水泥水化后生成的Ca(OH)2有较强的吸收力，形成发育良好的硅酸钙凝胶，大大提高水泥浆的强度。
在本发明一个具体的实施方式中，上述强度稳定剂中的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％，0.025mm筛余＜20％。强度稳定剂中的硅粉可改变水泥水化产物的钙硅比，使水化产物的的晶型稳定，从而保证水泥石的长期强度保持稳定。
上述纳米二氧化硅和硅粉中二氧化硅质量含量均表示其纯度，具体可以按照行业标准SJ/T3328.4-2016进行二氧化硅质量含量的测试。
在本发明一个具体的实施方式中，上述强度稳定剂中的纳米二氧化硅和硅粉的质量比为1：9。该质量比是方便水泥浆应用的最佳比例，纳米二氧化硅掺量过多，配制出的水泥浆浆体过于浓稠，无法泵送至超高温井的井底；纳米二氧化硅掺量过少，不足以充分填充在水泥颗粒的间隙之中，水泥浆浆体不够致密，水泥浆的强度无法达到预期效果。
在本发明一个具体的实施方式中，可以通过调整聚合物中对苯乙烯磺酸钠和和苯乙烯单体的聚合数目控制上述降失水剂的相对分子质量为15000-50000。该范围下的分子量有利于降失水剂在水中的溶解，从而降低固液界面张力，形成溶剂化膜，分散和稳定水泥浆。
在本发明一个具体的实施方式中，上述缓凝剂中苹果酸、六偏磷酸钠以及水的质量比可以为30：1：69。可以根据不同温度下的固井缓凝时间要求对缓凝剂中的各组分质量进行调整，当苹果酸：六偏磷酸钠：水＝30：1：69时，本发明的水泥浆在超高温的情况下能够发挥比较好的缓凝作用。
如上所述的超高温固井水泥浆，在井底循环温度230-250℃内，失水量≤30mL，稠化时间为200-600min。
如上所述的超高温固井水泥浆，在井底静止温度240-270℃养护后，24h抗压强度≥30MPa，24天抗压强度≥40MPa。
本发明另一方面提供一种超高温固井水泥浆的制备方法。
图1为本发明超高温固井水泥浆的制备方法流程图，如图1所示，该制备方法包括以下步骤：
S101：将纳米二氧化硅与硅粉混合得到强度稳定剂；将100份水泥和50-60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
S102：将苹果酸、六偏磷酸钠和水溶解混合得到缓凝剂；将5-6份降失水剂，4-6份缓凝剂，54-85份水混合，得到第二混合物；
S103：将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
上述S102中，降失水剂可以通过如下方式制备得到：
将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯和水混合后加热，加入自由基引发剂反应得到降失水剂。
为使对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯和水混合均匀，可以控制搅拌时间为30-60分钟；
为使聚合反应充分进行，可以控制反应温度为70-75℃，反应时间为60-90分钟。
上述S102中，为使苹果酸、六偏磷酸钠和水混合均匀，可以控制搅拌时间为30-60分钟。
本发明还提供一种超高温固井水泥浆在超高温固井中的应用，由于制备得到的超高温固井水泥浆在超高温情况下性能稳定，失水量极低，稠化时间可调，长期强度不衰退，因此完全能够满足超高温固井的需求。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1)本发明提供的超高温固井水泥浆在井底静止温度240-270℃，井底循环温度230-250℃下具有极低失水量、稠化时间可调、长期强度不衰退等优点，能够为超高温井的固井作业提供技术保障。
2)本发明提供的超高温固井水泥浆制备方法具有工艺简单，便于操作的优点。
3)本发明提供的超高温固井水泥浆应用于超高温固井领域，能够填补目前国内没有满足井底静止温度240-270℃，井底循环温度230-250℃的固井水泥浆的空白。
附图说明
图1为本发明超高温固井水泥浆的制备方法流程图；
图2为实施例2的超高温固井水泥浆在井底循环温度250℃下的稠化时间曲线图。
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，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例与对比例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为本领域常规方法。
下述实施例与对比例中所用的材料、试剂等如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例的超高温固井水泥浆各组分及其质量份数如下：
水泥：100份；
强度稳定剂：60份；
降失水剂：5份；
缓凝剂：6份；
水：60份。
具体制备过程如下：
1)将纳米二氧化硅与硅粉按照质量比为1：9的比例加入混合罐中搅拌混合，得到强度稳定剂；
其中，使用激光粒度分析仪检测所使用的纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm；
按照行业标准SJ/T3328.4-2016检测所使用的纳米二氧化硅的二氧化硅质量含量≥99％，所使用的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％；
所使用的硅粉采用500目筛筛余＜20％；
2)将符合GB/T 10238-2015规定的100份G级高抗硫油井水泥与60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
3)将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯与水按照质量分数为25％：1％：73％加入搅拌罐中，搅拌混合30min后，加热至75℃，加入质量分数为1％的过硫酸铵引发剂，反应60min，得到对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，即为降失水剂；
其中，上述制备得到的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000；
4)将苹果酸、六偏磷酸钠以及水按照质量比为30:1:69加入混合罐中，搅拌混合30min后，完全溶解得到缓凝剂；
5)将5份降失水剂、6份缓凝剂以及60份水进行混合，得到第二混合物；
6)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
实施例2
本实施例的超高温固井水泥浆各组分及其质量份数如下：
水泥：100份；
强度稳定剂：60份；
降失水剂：6份；
缓凝剂：5份
水：60份。
具体制备过程如下：
1)将纳米二氧化硅与硅粉按照质量比为1：9的比例加入混合罐中搅拌混合，得到强度稳定剂；
其中，使用激光粒度分析仪检测所使用的纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm；
按照行业标准SJ/T3328.4-2016检测所使用的纳米二氧化硅的二氧化硅质量含量≥99％，所使用的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％；
所使用的硅粉采用500目筛筛余＜20％；
2)将符合GB/T 10238-2015规定的100份G级高抗硫油井水泥与60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
3)将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯与水按照质量分数为25％：1％：73％加入搅拌罐中，搅拌混合30min后，加热至75℃，加入质量分数为1％的过硫酸铵引发剂，反应60min，得到对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，即为降失水剂；
其中，上述制备得到的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000；
4)将苹果酸、六偏磷酸钠以及水按照质量比为30:1:69加入混合罐中，搅拌混合30min后，完全溶解得到缓凝剂；
5)将6份降失水剂、5份缓凝剂以及60份水进行混合，得到第二混合物；
6)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
实施例3
本实施例的超高温固井水泥浆各组分及其质量份数如下：
水泥：100份；
强度稳定剂：60份；
降失水剂：5份
缓凝剂：4份；
水：60份。
具体制备过程如下：
1)将纳米二氧化硅与硅粉按照质量比为1：9的比例加入混合罐中搅拌混合，得到强度稳定剂；
其中，使用激光粒度分析仪检测所使用的纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm；
按照行业标准SJ/T3328.4-2016检测所使用的纳米二氧化硅的二氧化硅质量含量≥99％，所使用的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％；
所使用的硅粉采用500目筛筛余＜20％；
2)将符合GB/T 10238-2015规定的100份G级高抗硫油井水泥与60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
3)将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯与水按照质量分数为25％：1％：73％加入搅拌罐中，搅拌混合30min后，加热至75℃，加入质量分数为1％的过硫酸铵引发剂，反应60min，得到对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，即为降失水剂；
其中，上述制备得到的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000；
4)将苹果酸、六偏磷酸钠以及水按照质量比为30:1:69加入混合罐中，搅拌混合30min后，完全溶解得到缓凝剂；
5)将5份降失水剂、4份缓凝剂以及60份水进行，得到第二混合物；
6)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
对比例1
本实施例的超高温固井水泥浆各组分及其质量份数如下：
水泥：100份；
强度稳定剂：40份；
降失水剂：5份
缓凝剂：6份；
水：60份。
具体制备过程如下：
1)将纳米二氧化硅与硅粉按照质量比为1：9的比例加入混合罐中搅拌混合，得到强度稳定剂；
其中，使用激光粒度分析仪检测所使用的纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm；
按照行业标准SJ/T3328.4-2016检测所使用的纳米二氧化硅的二氧化硅质量含量≥99％，所使用的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％；
所使用的硅粉采用500目筛筛余＜20％；
2)将符合GB/T 10238-2015规定的100份G级高抗硫油井水泥与40份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
3)将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯与水按照质量分数为25％：1％：73％加入搅拌罐中，搅拌混合30min后，加热至75℃，加入质量分数为1％的过硫酸铵引发剂，反应60min，得到对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，即为降失水剂；
其中，上述制备得到的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000；
4)将苹果酸、六偏磷酸钠以及水按照质量比为30:1:69加入混合罐中，搅拌混合30min后，完全溶解得到缓凝剂；
5)将5份降失水剂、6份缓凝剂以及60份水进行混合，得到第二混合物；
6)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
对比例2
本实施例的超高温固井水泥浆各组分及其质量份数如下：
水泥：100份；
强度稳定剂：60份；
降失水剂：3份
缓凝剂：6份；
水：60份。
具体制备过程如下：
1)将纳米二氧化硅与硅粉按照质量比为1：9的比例加入混合罐中搅拌混合，得到强度稳定剂；
其中，使用激光粒度分析仪检测所使用的纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm；
按照行业标准SJ/T3328.4-2016检测所使用的纳米二氧化硅的二氧化硅质量含量≥99％，所使用的硅粉的二氧化硅质量含量≥96％；
所使用的硅粉采用500目筛筛余＜20％；
2)将符合GB/T 10238-2015规定的100份G级高抗硫油井水泥与60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
3)将对苯乙烯磺酸钠、苯乙烯与水按照质量分数为25％：1％：73％加入搅拌罐中，搅拌混合30min后，加热至75℃，加入质量分数为1％的过硫酸铵引发剂，反应60min，得到对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物，即为降失水剂；
其中，上述制备得到的对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000；
4)将苹果酸、六偏磷酸钠以及水按照质量比为30:1:69加入混合罐中，搅拌混合30min后，完全溶解得到缓凝剂；
5)将3份降失水剂、6份缓凝剂以及60份水进行混合，得到第二混合物；
6)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
试验例
对实施例1-3以及对比例1-2的超高温固井水泥浆进行以下参数的检测，检测结果如表1所示：
1)失水量(井底循环温度250℃)
检测方法：参照GB/T 19139-2012。
2)稠化时间(井底循环温度250℃)
检测方法：参照GB/T 19139-2012。
3)24h抗压强度(井底静止温度270℃)
检测方法：参照GB/T 19139-2012。
4)24天抗压强度(井底静止温度270℃)
检测方法：参照GB/T 19139-2012。
将实施例2的超高温固井水泥浆在井底循环温度250℃下的稠化时间绘制成曲线图，图2为实施例2的超高温固井水泥浆在井底循环温度250℃下的稠化时间曲线图。
如图2所示，稠化时间是指水泥浆的稠度达到100Bc所用的时间，从图中可以看出，实施例2的超高温固井水泥浆的稠化时间为6小时45分钟，即405分钟。
表1
从表1的数据中可以看出：
1、实施例1、2、3以及对比例1的超高温固井水泥浆中降失水剂的质量份数分别为5份、6份、5份、5份，其在井底循环温度250℃下的失水量均小于30mL，而对比例2的超高温固井水泥浆中降失水剂的质量份数为3份，其在井底循环温度250℃下的失水量为68mL，并不能满足超高温固井的要求(超高温固井要求失水量低于50mL)。
上述结果说明需在水泥浆中加入足量的降失水剂，才能满足超高温固井时的失水量要求。
2、实施例1、2、3以及对比例2的超高温固井水泥浆中强度稳定剂的质量份数为60份，其在井底静止温度270℃下养护24小时，抗压强度均大于30MPa，且继续养护至24天后，抗压强度非但没有下降，相比于24小时养护的抗压强度还略有增长，均能达到40MPa以上，而对比例1的超高温固井水泥浆中强度稳定剂的质量份数为40份，其在井底静止温度270℃下养护24小时，抗压强度为35.2MPa，继续养护至24天后，其抗压强度急剧下降至10.2MPa。
上述结果说明需在水泥浆中加入足量的强度稳定剂，才能保证水泥浆在超高温下长期强度不衰退。
3、实施例1以及对比例1、2的超高温固井水泥浆中缓凝剂的质量份数为6份，其在井底循环温度250℃下，稠化时间在550-600min范围内，而实施例2的超高温固井水泥浆中缓凝剂的质量份数为5份，其在井底循环温度250℃下，稠化时间为405min，实施例3的超高温固井水泥浆中缓凝剂的质量份数为4份，其在井底循环温度为250℃下，稠化时间为201min，以上实施例及对比例中的稠化时间在200-600min内都可以调节，完全满足超高温固井过程中对稠化时间的要求。
上述结果说明随着超高温固井水泥浆中缓凝剂份数的减少，稠化时间也相应减小，因此可以通过调整缓凝剂的质量份数从而对水泥浆的稠化时间进行调节。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种超高温固井水泥浆，其特征在于，按照质量份数包括：
水泥：100份；
强度稳定剂：50-60份；
降失水剂：5-6份；
缓凝剂：4-6份；
水：54-85份；
所述强度稳定剂包括纳米二氧化硅和硅粉；
所述降失水剂为对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物；
所述缓凝剂包括苹果酸、六偏磷酸钠和水。
2.根据权利要求1所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径范围为1-100nm，二氧化硅质量含量≥99％。
3.根据权利要求1或2所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述硅粉的二氧化硅质量含量≥96％，0.025mm筛余＜20％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述纳米二氧化硅和硅粉的质量比为1：9。
5.根据权利要求1所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述对苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的共聚物的相对分子质量为15000-50000。
6.根据权利要求1所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述缓凝剂中苹果酸、六偏磷酸钠以及水的质量比为30：1：69。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述水泥浆在井底循环温度230-250℃内，失水量≤30mL，稠化时间为200-600min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的超高温固井水泥浆，其特征在于，所述水泥浆在井底静止温度240-270℃养护后，24h抗压强度≥30MPa，24天抗压强度≥40MPa。
9.根据权利要求1-8任一项所述的超高温固井水泥浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将纳米二氧化硅与硅粉混合得到强度稳定剂；将100份水泥和50-60份强度稳定剂混合，得到第一混合物；
2)将苹果酸、六偏磷酸钠和水溶解混合得到缓凝剂；将5-6份降失水剂，4-6份缓凝剂，54-85份水混合，得到第二混合物；
3)将第一混合物加入第二混合物中混合，得到超高温固井水泥浆。
10.根据权利要求1-8任一项所述的超高温固井水泥浆在超高温固井中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN117659971A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) | 一种干热岩固井用耐高温水泥浆体系 |
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| CN118005352A (zh) * | 2024-02-03 | 2024-05-10 | 广州兴业混凝土搅拌有限公司 | 一种用于低粘超高强混凝土的复合胶凝材料及其制备方法 |
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