一種抗高溫水泥漿制備方法技術

本發明專利技術涉及一種抗高溫水泥漿制備方法，該方法是在固井用鋁酸鹽水泥中加入濃度為水泥量０．５－５％的鋇鹽作為抗衰退外加劑；為解決水泥泥漿在混配和泵送過程中發生閃凝問題，并控制水泥漿的凝固時間，在混配水泥漿的同時在配制水中添加包括硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類等在內的緩凝劑，從而得到所需的抗高溫水泥漿。本發明專利技術工藝簡單，易于實施，利用該方法制備的抗高溫水泥漿可以使稠油井套管外水泥在３５０℃過熱蒸汽條件下保持穩定的性能，保證套管不受破壞，油井正常生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于注蒸汽熱采稠油井封堵維修作業的水泥漿制 備方法。
技術介紹
蒸汽吞吐和蒸汽驅是目前稠油油田開采的主要方法，稠油在注入溫 度高達30(TC以上的過熱蒸汽驅動下，粘度降低，流動性能大大改善， 順利地采出地面。然而，長期這樣的高溫作用下，稠油井套管外的水泥 環強度降低，容易發生破裂，因而造成管外漏冒或層間竄槽，影響油井的正常生產。其原因是因為一般的硅酸鹽水泥在20(TC左右會發生結晶 水脫離，水泥石的結構破壞，造成水泥石粉化和強度的大幅度下降。目 前，提高水泥石抗溫性能的主要方法是向水泥中添加石英砂，但是，添 加石英砂的水泥石抗溫也不超過250°C，遠遠不能滿足蒸汽吞吐和蒸汽 驅油的要求。國內外有人對鋁酸鹽水泥的抗溫性進行了探討和室內實 驗，但是始終沒有形成完整的抗溫水泥體系，同時發現鋁酸鹽水泥存在 后期強度衰退問題以及在常溫下水泥漿閃凝問題，對該種水泥在油田上 的應用構成障礙。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種在稠油井注汽開采過程中可以抗高溫 從而防止水泥環破裂壞并可用于維修作業時修復水泥環、封堵竄槽的抗 高溫水泥漿的制備方法。本專利技術的技術方案如下。此種抗高溫水泥漿制備方法是在固井用鋁 酸鹽水泥中加入濃度(質量百分比)為水泥量0. 5-5%的鋇鹽作為抗衰外加劑；為解決水泥泥漿在混配和泵送過程中發生閃凝問題，并控制水 泥漿的凝固時間，在混配水泥漿的同時添加包括硼酸和硼酸鹽、有機磷 酸及其鹽類、有機酸類等在內的緩凝劑，從而得到所需的抗高溫水泥漿。該制備方法的實施步驟如下1、 添加抗衰外加劑向鋁酸鹽水泥中加入質量百分比為所用水泥 量0. 5_5%的抗衰外加劑鋇鹽，鋇鹽可為硫酸鋇、氯化鋇等；2、 添加緩凝劑將確定比例的緩凝劑混入水中，緩凝劑可以選擇 硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類中的其中一種。其中，硼 酸和硼酸鹽用量為配制用水量的0. 1-2% (質量％)，有機磷酸及其鹽類用量為水量的0.001-0.1% (質量％)，可通過實驗確定加入濃度來設計 緩凝時間；3、 混配水泥漿將水泥和水按照l: 0.4-0.5的質量比混配成水泥 漿，密度控制在1. 65-1. 90g/cm3，初凝時間控制在40-120min，地層有嚴 重漏失時，還可以加入3% 8% (質量％)的纖維橋塞封堵劑。將按上述方法制備的水泥漿通過泵車泵送到油井井下，并頂替或擠 注到相應部位稠化侯凝，即可達到熱采井封堵、封竄的目的。本專利技術提供的抗高溫水泥漿制備方法工藝簡單，易于實施，利用該 方法制備的抗高溫水泥漿可以使稠油井套管外水泥在35(TC過熱蒸汽 條件下保持穩定的性能，保證套管不受破壞，油井正常生產。具體實施例方式本專利技術的具體實施由下列實施例給出。實施例1:采用鋁酸鹽水泥，在水泥內按每It水泥混入抗衰劑硫 酸鋇50kg (也可在混配水泥漿時同時加入)，按每立方米配制水中加入緩凝劑硼酸2 kg。用混配的水泥和水配制成密度為1.85 g/cm3的水泥 漿，并同時按每立方米水泥漿加入泵送劑木質素磺酸鈣10 kg，該水泥 漿初凝時間為60 min，用于高溫油井固井，獲得良好效果。實施例2:采用高溫鋁酸鹽水泥，在水泥內按每lt水泥混入抗衰 劑硫酸鋇30kg (也可在混配水泥漿時同時加入)，按每立方米配制水中 加入硼酸5 kg。用混配的水泥和水配制成密度1.75 g/cn)3的水泥漿， 按每立方米水泥漿加入纖維橋塞封堵劑50kg，該水泥漿初凝時間為 120min，用于高溫蒸汽驅漏失井損壞水泥環修復，獲得良好效果。權利要求1、，其特征在于該方法是在固井用鋁酸鹽水泥中加入濃度為水泥量0.5-5％的鋇鹽作為抗衰退外加劑；為解決水泥泥漿在混配和泵送過程中發生閃凝問題，并控制水泥漿的凝固時間，在混配水泥漿的同時添加包括硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類等在內的各種緩凝劑，從而得到所需的抗高溫水泥漿；該制備方法的實施步驟如下(1)、添加抗衰外加劑向鋁酸鹽水泥中加入質量百分比為所用水泥量0.5-5％的抗衰外加劑鋇鹽，鋇鹽可為硫酸鋇、氯化鋇等；(2)、添加緩凝劑將確定比例的緩凝劑混入水中，緩凝劑可以選擇硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類中的其中一種；其中，硼酸和硼酸鹽用量為配制用水量的0.1-2％，有機磷酸及其鹽類用量為配制用水量的0.001-0.1％，可通過實驗確定加入濃度來設計緩凝時間；(3)、混配水泥漿將水泥和水按照1∶0.4-0.5的質量比混配成水泥漿，密度控制在1.65-1.90g/cm3，初凝時間控制在40-90分鐘，地層有嚴重漏失時，還可以加入3-8％的纖維橋塞封堵劑。全文摘要本專利技術涉及，該方法是在固井用鋁酸鹽水泥中加入濃度為水泥量0.5-5％的鋇鹽作為抗衰退外加劑；為解決水泥泥漿在混配和泵送過程中發生閃凝問題，并控制水泥漿的凝固時間，在混配水泥漿的同時在配制水中添加包括硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類等在內的緩凝劑，從而得到所需的抗高溫水泥漿。本專利技術工藝簡單，易于實施，利用該方法制備的抗高溫水泥漿可以使稠油井套管外水泥在350℃過熱蒸汽條件下保持穩定的性能，保證套管不受破壞，油井正常生產。文檔編號C04B24/04GK101537663SQ20091001136公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日專利技術者何建中, 孫秀榮, 勇 張, 月 張, 徐宏權, 李洪旭, 沈艷麗, 艷 潘, 王敏卓, 管恩東, 玲 董, 宏 鐘, 高歌軍 申請人:遼河石油勘探局本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗高溫水泥漿制備方法，其特征在于：該方法是在固井用鋁酸鹽水泥中加入濃度為水泥量０．５－５％的鋇鹽作為抗衰退外加劑；為解決水泥泥漿在混配和泵送過程中發生閃凝問題，并控制水泥漿的凝固時間，在混配水泥漿的同時添加包括硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類等在內的各種緩凝劑，從而得到所需的抗高溫水泥漿；該制備方法的實施步驟如下：　（１）、添加抗衰外加劑：向鋁酸鹽水泥中加入質量百分比為所用水泥量０．５－５％的抗衰外加劑鋇鹽，鋇鹽可為硫酸鋇、氯化鋇等；　（２）、添加緩凝 劑：將確定比例的緩凝劑混入水中，緩凝劑可以選擇硼酸和硼酸鹽、有機磷酸及其鹽類、有機酸類中的其中一種；其中，硼酸和硼酸鹽用量為配制用水量的０．１－２％，有機磷酸及其鹽類用量為配制用水量的０．００１－０．１％，可通過實驗確定加入濃度來設計緩凝時間；?。ǎ常?、混配水泥漿：將水泥和水按照１∶０．４－０．５的質量比混配成水泥漿，密度控制在１．６５－１．９０ｇ／ｃｍ↓［３］，初凝時間控制在４０－９０分鐘，地層有嚴重漏失時，還可以加入３－８％的纖維橋塞封堵劑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：管恩東，高歌軍，張勇，徐宏權，鐘宏，王敏卓，沈艷麗，李洪旭，孫秀榮，何建中，董玲，潘艷，張月，
申請(專利權)人：遼河石油勘探局，
類型：發明
國別省市：21[中國|遼寧]