【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及油氣井固井工程領域，具體涉及一種水泥強度穩定材料、一種油井固井水泥漿體系及其應用。
技術介紹
1、隨著油氣勘探不斷向深層、超深層發展，油氣鉆井鉆遇復雜地層的情況越來越多，地層溫度和壓力越來越高。國內外學者已經認識到高溫是影響水泥石強度衰退的主要因素，存在溫度閾值，超過閾值，水泥石的強度開始顯著下降，對于高溫井固井是極為不利的。當溫度達到110℃時便會產生強度下降，到達230℃時可能會造成水泥石完全喪失強度。
2、我國擁有豐富的稠油資源，采用蒸汽吞吐開發工藝，蒸汽吞吐溫度可達350℃，常規固井水泥環強度衰退，經歷1-2個吞吐輪次后失去層間封隔能力，造成水層管外竄流，只能報廢，個別井出現蒸汽“地冒”，嚴重影響安全。
3、因此，亟需一種在超高溫(200-350℃)條件下能夠使水泥石強度和孔滲參數維持長期穩定的材料，使水泥石能夠適應深層或稠油蒸汽吞吐等高溫固井需求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的加砂油井水泥在高溫條件下因水化產物的轉變導致水泥石強度降低和滲透率提高的問題，提供一種水泥強度穩定材料、一種油井固井水泥漿體系及其應用。
2、為了實現上述目的，本專利技術第一方面提供一種水泥強度穩定材料，所述水泥強度穩定材料包括：30-80重量份的第一強度穩定材料和20-70重量份的第二強度穩定材料；其中，
3、所述第一強度穩定材料為石英砂和玻璃粉的混合物；
4、所述第二強度穩定材料為選自鋰輝石、
5、本專利技術第二方面提供一種油井固井水泥漿體系，所述水泥漿體系包括本專利技術提供的水泥強度穩定材料。
6、本專利技術第三方面提供一種本專利技術提供的水泥漿體系在高溫深井或稠油蒸汽熱采井固井中的應用。
7、通過上述技術方案，本專利技術的有益效果為：
8、本專利技術的水泥強度穩定材料，一方面通過晶態硅和非晶態硅的協同作用，為水泥水化的早期和中長期提供充足的硅源，抑制水化硅酸二鈣的生成，促進雪硅鈣石的生成；另一方面使用第二高溫強度穩定材料，抑制硬硅鈣石的粗化和劣化，促使其轉變為結構致密、性能長期穩定的鎂鋁鐵鈣的硅酸鹽礦物，從而保持水泥石強度和孔滲參數的長期穩定。無論是在低溫成型、高溫養護環境(40-80℃條件下成型，300-350℃條件下養護)，還是高溫直接成型環境(200-240℃條件下成型和養護)，本專利技術提供的水泥漿體系成型后形成的水泥石具有較高的抗壓強度，且隨養護時間持續穩定增長。
9、本專利技術的水泥強度穩定材料制備方法簡單，無需進行高溫煅燒、水熱處理、酸堿改性等操作，直接混合攪拌即可。
10、本專利技術的水泥漿體系既適用于深井超深井等高溫直接成型的工況環境，也適用于稠油蒸汽開采等低溫成型、高溫服役的工況環境，水泥漿密度和稠化時間可調，流動性能好，失水量小，強度高，且長期不衰退，完全滿足現場固井施工的技術要求。
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1.一種水泥強度穩定材料，其特征在于，所述水泥強度穩定材料包括：30-80重量份的第一強度穩定材料和20-70重量份的第二強度穩定材料；其中，
2.根據權利要求1所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述石英砂的平均粒徑為3-198μm，優選為90-110μm；所述玻璃粉的平均粒徑為3-198μm，優選為30-60μm；
3.根據權利要求1或2所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述第二強度穩定材料的平均粒徑為10-165μm，優選為20-80μm。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述第二強度穩定材料為鋰輝石、白榴石和石墨的混合物，或紅柱石和石榴石的混合物，或霞石、尖晶石和石墨的混合物；
5.根據權利要求4所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，當所述第二強度穩定材料為鋰輝石、白榴石和石墨的混合物時，鋰輝石、白榴石和石墨的重量比為(7-14)：(7-14)：1；
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述水泥強度穩定材料還包括10重量份以下的增強增韌材料；p>
7.一種油井固井水泥漿體系，其特征在于，所述水泥漿體系包括權利要求1-6中任意一項所述的水泥強度穩定材料；
8.根據權利要求7所述的水泥漿體系，其特征在于，所述降失水劑為聚合物；
9.根據權利要求7或8所述的水泥漿體系，其特征在于，所述水泥漿體系還包括：3重量份以下的懸浮穩定劑；
10.根據權利要求7-9中任意一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述水泥漿體系還包括：300重量份以下的密度調節劑；
11.根據權利要求7-10中任意一項所述的水泥漿體系，其特征在于，當所述水泥漿體系在密度為1.88-1.9g/cm3時，所述的水泥漿體系凝固后在200-350℃條件下養護28d后的抗壓強度大于等于25MPa；
12.一種權利要求7-11中任意一項所述的水泥漿體系在高溫深井或稠油蒸汽熱采井固井中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種水泥強度穩定材料，其特征在于，所述水泥強度穩定材料包括：30-80重量份的第一強度穩定材料和20-70重量份的第二強度穩定材料；其中，
2.根據權利要求1所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述石英砂的平均粒徑為3-198μm，優選為90-110μm；所述玻璃粉的平均粒徑為3-198μm，優選為30-60μm；
3.根據權利要求1或2所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述第二強度穩定材料的平均粒徑為10-165μm，優選為20-80μm。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，所述第二強度穩定材料為鋰輝石、白榴石和石墨的混合物，或紅柱石和石榴石的混合物，或霞石、尖晶石和石墨的混合物；
5.根據權利要求4所述的水泥強度穩定材料，其特征在于，當所述第二強度穩定材料為鋰輝石、白榴石和石墨的混合物時，鋰輝石、白榴石和石墨的重量比為(7-14)：(7-14)：1；
6.根據權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李小江，劉仍光，魏浩光，劉浩亞，肖京男，賈慧，李賀，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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