[发明专利]一种可水分散油井水泥加重剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田固井技术领域的油井水泥加重剂，用于含有高压油气层的固井注水泥作业。 

背景技术

在固井注水泥作业中，水泥浆被泵送至套管内，后返还套管和井壁的环空中。水泥浆的密度的控制对注水泥的过程和注水泥的所能取得的结果是非常重要的。对于钻遇高压地层时，需要用高密度的水泥浆以避免出现溢流或井喷。高密度水泥浆是通过在以油井水泥为基础的常规水泥浆中加入高密度外掺料(诸如重晶石等)，另外加入其他外加剂以控制水泥浆的流变性能。 

Jon P.Sargeant等人在专利US5158613中提出了配制高密度水泥浆的方法及几种加重材料主要是采用赤铁矿和钢球加重，Heathman等人在US20040118561中提到采用重晶石作为水泥浆的加重材料。 

这些发明都描述了高密度水泥浆的制备方法，但是所采用的加重剂都是只能采取干混，必须在具有干混设备的条件下进行。没有针对不存在干混条件的地区使用的加重剂。 

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对钻遇高压油气层的油井，而当地又不存在进行干混的条件，提供一种可进行液混的加重材料，以根据现场需要配制出高密度水泥浆。该加重材料还可以改善超高密度(密度在2.4g/cm³以上)的稳定性、流变性，并且使之易于配制。 

本发明采用的技术方案：采用一种微细的无机化合物，其平均粒径为5微米，主要化学成分为四氧化三锰。同时其颗粒形状接近球形。该化合物粉末在配浆水中具有良好的悬浮稳定性能。可以在水中悬浮24小时而不产生沉积。在使用时，首先配制出配浆液，然后根据密度加如所需的该加重材料混拌均匀形成悬浮浊液，然后放置。在注水泥时，可以直接把该悬浮浊液与水泥直接用注水泥车混合形成高密的水泥浆。 

无机物的的物化性能如下： 

棕红色粉末，密度为4.6～4.8g/cm³，325目筛余量小于7％。 

本发明与现有技术相比的有益效果： 

1、本发明中的加重材料可以使用在无干混设备的区域进行油井水泥浆加重。 

2、本发明中的加重材料可以和其他加重(如钛铁粉)级配使用可获得流变性能良好的密度高达2.8g/cm³的高密度水泥浆。 

具体实施方式1： 

对于水泥浆密度为2.3g/cm³的水泥浆，按100重量份G级水泥、60重量份加重材料、2.5重量份分散剂、39.7重量份蒸馏水、0.2重量份缓凝剂、4重量份降失水剂、0.1重量份消泡剂进行配制。 

首先在39.7重量份蒸馏水中依次加入4重量份降失水剂、0.2重量份缓凝剂、2.5重量份分散剂、0.1重量份消泡剂，充分溶解后，加入可水分散加重材料，配制出混合悬浮浊液A，其密度为1.85g/cm³。其流变数据如下：