[发明专利]自修复胶乳固井水泥浆及其制备与应用

权利要求书

1.一种自修复胶乳固井水泥浆体系，其特征在于，由如下重量份的组份组成：

以及与固体材料的重量比为0.44-0.50的液体，其中所述固体材料包括所述固井胶乳的45%以及所述固井自修复剂、油井水泥，所述固井胶乳的55%计入液体总量；

所述固井自修复剂为稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂或者硅烷偶联剂包覆型自修复剂，所述稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂由100-130重量份的活性矿物和2.0-8.0重量份的稀土配位型表面处理剂组成；所述硅烷偶联剂包覆型自修复剂由100-130重量份的活性矿物和0.2-7.0重量份的硅烷偶联剂组成。

2.根据权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系，其特征在于，所述固井自修复剂为10份，油井水泥100份，固井胶乳10份，水泥浆分散剂1.6份，水泥浆滤失剂1份，消泡剂0.5份，以及44.88份液体，其中所述固井自修复剂为稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂或者硅烷偶联剂包覆型自修复剂，所述稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂由100重量份的活性矿物和6重量份的稀土配位型表面处理剂组成；所述硅烷偶联剂包覆型自修复剂由100重量份的活性矿物和2.0重量份的硅烷偶联剂组成。

3.根据权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系，其特征在于，所述活性矿物是矿渣、粉煤灰、水泥或者煤矸石；所述稀土配位型表面处理剂为无机粉体多功能表面改性剂WOT102或WOT108；所述的硅烷偶联剂为KH560和KH570。

4.根据权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系，其特征在于，所述固井胶乳为羧基丁苯胶乳，所述水泥浆分散剂是是磺化酮醛缩聚物类分散剂，所述水泥浆滤失剂是改性纤维素体系和非离子型聚合物聚乙烯醇（PVA）体系，所述消泡剂是有机醚类、磷酸脂和表面活性剂，所述液体是清水。

5.根据权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系，其特征在于，所述固井自修复剂为水泥基渗透结晶型防水材料母料（CCCW）。

6.权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将所述固井自修复剂与油井水泥按所述配比进行预混合；

步骤2.使用固井水泥浆配制设备，将所述预混合物和所述固井胶乳、水泥浆分散剂、水泥浆滤失剂、水泥浆滤失剂、消泡剂、和清水剪切混合配制成自修复胶乳固井水泥浆体系。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，当所述固井自修复剂为稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂时，稀土配位型油气井固井水泥环自修复剂通过如下步骤制备得到：

步骤一，将2.0-8.0重量份的稀土配位型表面处理剂与100-130重量份的活性矿物混拌均匀，然后加温至90℃，保温20-40min；

步骤二，将加热后的混合物于粉碎搅拌机中，转速1000-10000转/分下粉碎搅拌10-40min；

步骤三，将步骤二粉碎搅拌后的混合物，加温至130℃，保温20-40min；

步骤四，将步骤三加热后的混合物于粉碎搅拌机中，转速1000-10000转/分下粉碎搅拌10-40min。

8.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，当所述固井自修复剂为硅烷偶联剂包覆型自修复剂时，硅烷偶联剂包覆型自修复剂通过如下步骤制备得到：

步骤一、将活性矿物放入固体搅拌机中，保持搅拌器转速3000-10000转/分进行搅拌，过程中将2.0-7.0重量份的所述硅烷偶联剂直接喷洒在活性矿物上并搅拌混合，维持10-40min；

步骤二、将步骤一得到的混合物放入固体粉碎搅拌机中，保持转速3000-10000转/分粉碎搅拌10-40min。

9.根据权利要求1所述自修复胶乳固井水泥浆体系的应用，其特征在于，使用固井水泥浆泵注设备，将自修复胶乳固井水泥浆注入封固井段,在井下养护48h后凝固形成具有自修复性能和弹韧性的固井水泥环，起到分隔油气水层和支撑套管的作用，同时对固井水泥环损伤造成的微间隙和微裂缝进行自动修复。