【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油田化學，涉及一種水泥漿體系及其制備方法，尤其涉及一種無加重劑高密度水泥漿體系及其制備方法。
技術介紹
1、隨著淺層石油天然氣資源的消耗，以及勘探開發技術的提高，油氣田開采更多的面臨復雜井、超深井井況，油氣開發的難度不斷加大。深井超深井在鉆進過程中經常要遭遇到高孔隙壓力、井壁不穩定、異常高壓氣層。固井作業中，面對這些高壓氣層，都要借助高靜液柱壓力來進行控制。研究者往往使用高性能高密度水泥漿體系進行固井作業，可以平衡地層壓力，壓穩地層，有效的防止氣竄和井噴。高密度水泥漿一般是指密度大于1.9g/cm3的水泥漿。
2、為了增大水泥漿密度，配置高密度水泥漿往往需要加入加重劑，加重劑是提高水泥漿密度的同時改善水泥漿混灰能力、漿體流動性的材料，包括重晶石、鐵礦粉、錳礦粉、純鐵粉等，一般可以將水泥漿密度提升至2.3-2.6g/cm3；
3、申請號為202111094447.6的中國專利技術專利公開了一種低摩阻高密度水泥漿及其制備方法，該低摩阻高密度水泥漿各組分以及重量為：100份g級油井水泥，30?240份加重材料，10?30份增強材料，0.3?3份早強型穩定劑，0.5?2份聚羧酸分散劑，0.5?4份降失水劑，0.2?2份緩凝劑；該水泥漿密度范圍2.1?3.0g/cm3，其加重材料為微納米球形顆粒加重劑，其不僅能起到加重的作用，還能起到“滾珠”潤滑作用，有效降低摩阻。
4、申請號為202111581207.9的中國專利技術專利公開了一種納米高密度防竄水泥漿及制備方法，通過添加納米氧化鋅作為加
5、申請號為202210052442.5的中國專利技術專利公開了一種頁巖氣固井用高密度防竄韌性水泥漿體系及其制備方法和應用，包括g級水泥、水、復合加重劑、納米防竄劑、增韌劑、降失水劑、緩凝劑、分散劑和消泡劑。該專利技術中使用了錳礦粉和鐵礦粉的質量比為2:1的的一種復合加重劑，使用復合加重劑的水泥石的彈性模量比常規加重劑形成水泥石要低，對抗沖擊強度等力學性能影響不大。
6、以上述專利為代表的現有技術在高密度水泥漿體系的構建上，使用不同種類的加重劑，使水泥漿性能取得了突破，但是現有的體系依舊存在著一些弊端，主要體現在以下幾點：(1)固相含量高，施工時地面混灰難；(2)高密度水泥漿多用于高溫環境，需加入大量硅粉作為抗熱衰退劑，進一步提高了固相含量，影響混灰能力；(3)常溫下稠度大，而在井底高溫下水泥和加重劑易沉降；(4)加重劑為惰性材料，含量高，水泥含量相對較少，強度發展緩慢，頂部水泥有可能超緩凝等。綜上所示，最關鍵的點在于，由于現有的高密度水泥漿體系均需加入加重劑才可以構建，因此無法保證設計密度與水泥漿工程性能兩點之間的平衡。
技術實現思路
1、針對現有技術的缺陷，本專利技術提供了一種水泥漿體系及其制備方法。
2、具體的，本專利技術提供的水泥漿體系，包括：水泥、高溫防衰退劑、降失水劑、緩凝劑、消泡劑。
3、上述的水泥漿體系，按重量份數計，包括100份重量水泥，30-70份重量高溫防衰退劑、1-8份降失水劑、0.5-4份緩凝劑、0.1-1份消泡劑。
4、上述的水泥漿體系，按重量份數計，包括100份重量水泥，35-50份重量高溫防衰退劑、2-7份降失水劑、1-3份緩凝劑、0.5-1份消泡劑。
5、上述的水泥漿體系，所述水泥為滿足api規范的g級油井水泥。
6、上述的水泥漿體系，所述高溫防衰退劑由質量比為6-8：1的具有晶體結構的球形二氧化硅與非晶體結構的微硅復配合成。
7、上述的水泥漿體系，所述高溫防衰退劑由質量比為7：1的具有晶體結構的球形二氧化硅與非晶體結構的微硅復配合成。
8、上述的水泥漿體系，所述球形二氧化硅的球形度大于96％，粒徑為4-10μm；所述微硅平均粒徑為0.1-1μm。
9、上述的水泥漿體系，所述降失水劑為黃腐酸鹽的接枝共聚物。
10、上述的水泥漿體系，所述降失水劑為黃腐酸鹽接枝2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸酐、丙烯酸二甲胺基乙酯的共聚物。
11、上述的水泥漿體系，所述黃腐酸鹽為黃腐酸鈉或黃腐酸鉀。
12、上述的水泥漿體系，所述降失水劑中黃腐酸鹽與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸酐、丙烯酸二甲胺基乙酯的重量比為(4-7)：(55-77)：(6-13)：(0.5-3)：(2-6)。
13、上述的水泥漿體系，所述緩凝劑通過木質素磺酸鹽與amps共聚物復配獲得。
14、上述的水泥漿體系，所述木質素磺酸鹽為木質素磺酸鈉或木質素磺酸鈣。
15、上述的水泥漿體系，所述木質素磺酸鹽與所述amps共聚物的重量比為(0.5:4.5)-(1:4)。
16、上述的水泥漿體系，所述消泡劑為酯類消泡劑、有機硅類消泡劑或硅醚油類消泡劑。
17、本專利技術提供的水泥漿體系的制備方法，包括：
18、(1)按配比稱量水泥和高溫防衰退劑，混拌之后，得到固體混合物；
19、(2)按配比稱量水、降失水劑、緩凝劑、消泡劑，混拌，得到配漿水；
20、(3)在第一攪拌速度下將所述固體混合物15秒內加入到所述配漿水中，于第二攪拌速度下混合，得到水泥漿體系。
21、上述的水泥漿體系的制備方法，所述第一攪拌速度為4000±200轉/分；所述第二攪拌速度為12000±500轉/分。
22、上述的水泥漿體系的制備方法，所述降失水劑通過以下方法制備：
23、(1)按配比將2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸酐、丙烯酸二甲胺基乙酯、黃腐酸鹽攪拌溶于水，得到混合溶液；
24、(2)加堿調整所述混合溶液的ph為3-5，加熱至58-62℃，通入氮氣10-30min后，用引發劑引發反應，反應4-6h后，得到降失水劑。
25、上述的水泥漿體系的制備方法，所述堿為氫氧化鈉；所述引發劑為硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨或偶氮二異丁脒鹽酸鹽。
26、本專利技術的技術方案具有如下的有益效果：
27、(1)本專利技術的高密度水泥漿體系，在不加入加重劑的基礎上，水泥漿密度最高可達到2.4g/cm3，具有水泥漿流動性好，api失水低、稠化時間可調、無游離液產生、抗壓強度高，長期抗壓強度不衰退等特性，體系配方構成簡單，便于海上施工。
28、(2)本專利技術提供的水泥漿體系，可滿足高溫高壓井、深井、超深井、鹽膏層井等特殊井的固井技術要求。
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1.一種水泥漿體系，其特征在于，包括：水泥、高溫防衰退劑、降失水劑、緩凝劑、消泡劑。
2.根據權利要求1所述的水泥漿體系，其特征在于，按重量份數計，包括100份重量水泥，30-70份重量高溫防衰退劑、1-8份降失水劑、0.5-4份緩凝劑、0.1-1份消泡劑。
3.根據權利要求1所述的水泥漿體系，其特征在于，按重量份數計，包括100份重量水泥，35-50份重量高溫防衰退劑、2-7份降失水劑、1-3份緩凝劑、0.5-1份消泡劑。
4.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述水泥為滿足API規范的G級油井水泥。
5.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述高溫防衰退劑由質量比為(6-8)：1的具有晶體結構的球形二氧化硅與非晶體結構的微硅復配合成。
6.根據權利要求5所述的水泥漿體系，其特征在于，所述球形二氧化硅的球形度大于96％，粒徑為4-10μM；所述微硅平均粒徑為0.1-1μM。
7.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述降失水劑為黃腐酸鹽的接枝共聚物。<...
【技術特征摘要】
1.一種水泥漿體系，其特征在于，包括：水泥、高溫防衰退劑、降失水劑、緩凝劑、消泡劑。
2.根據權利要求1所述的水泥漿體系，其特征在于，按重量份數計，包括100份重量水泥，30-70份重量高溫防衰退劑、1-8份降失水劑、0.5-4份緩凝劑、0.1-1份消泡劑。
3.根據權利要求1所述的水泥漿體系，其特征在于，按重量份數計，包括100份重量水泥，35-50份重量高溫防衰退劑、2-7份降失水劑、1-3份緩凝劑、0.5-1份消泡劑。
4.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述水泥為滿足api規范的g級油井水泥。
5.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述高溫防衰退劑由質量比為(6-8)：1的具有晶體結構的球形二氧化硅與非晶體結構的微硅復配合成。
6.根據權利要求5所述的水泥漿體系，其特征在于，所述球形二氧化硅的球形度大于96％，粒徑為4-10μm；所述微硅平均粒徑為0.1-1μm。
7.根據權利要求1-3任一項所述的水泥漿體系，其特征在于，所述降失水劑為黃腐酸鹽的接枝共聚物。
8.根據權利要求7所述的水泥漿體系，其特征在于，所述降失水劑為黃腐酸鹽接枝2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、n-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸酐、丙烯酸二甲胺基乙酯的共聚物。
9.根據權利要求8所述的水泥漿體系，其特征在于，所述黃腐酸鹽為黃腐酸鈉或...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒亦瑋，宋維凱，許前富，王義昕，趙強，馬春旭，代丹，孫超，趙軍，肖偉，楊智程，
申請(專利權)人：中海油田服務股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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