[发明专利]高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系

说明书

本发明公开了一种高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：60‑80重量份抗侵蚀防气窜水泥，2‑4重量份丁苯胶乳或聚亚胺胶乳或液硅，0.2‑2重量份的AMPS类聚合物降失水剂，0.05‑0.2重量份聚羧酸醚酯分散剂，0.1‑2重量份无氯铝酸盐复合早强剂，0.1‑0.5重量份有机磷酸盐缓凝剂，0.1‑0.2重量份有机硅消泡剂，20‑30重量份的蒸馏水。本发明掺入特种功能材料，使水泥石始终保持适当的碱性环境，并防止液相酸性介质进入水泥石内部；掺入特殊功能材料，保证水泥石具有良好的力学性能；增加水泥石的致密性，改善水泥石韧性，提高水泥环与地层的胶结性能和密封性能。

技术领域

本发明涉及油气井固井水泥外加剂领域，具体涉及一种高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系。

背景技术

二氧化碳和硫化氢等酸性气体作为石油和天然气生产中的伴生气或地层水的组份存在于地层中。随着勘探开发地不断深入，越来越多富含酸性气体的储层被发现。众所周知，这些酸性气体的腐蚀造成的危害与影响是巨大的。它们会腐蚀油气井水泥环，从而影响其密封效果，当井内的油、气、水封隔层被破坏时，酸性介质就会进一步腐蚀套管，进而影响油气井寿命。针对酸性气体对水泥石的腐蚀问题，早在20世纪80年代中期国内外就开始研究，目前已经初步形成酸性气体腐蚀水泥石机理，并开发了几种防腐蚀特种材料，微硅、粉煤灰、矿渣等均可提高水泥石耐腐蚀性能，并对于长期防腐效果并不理想。

同时，天然气井固井的关键是防止在注水泥和候凝期间发生气窜。一旦发生气窜，轻则可能表现为不易检测的井下层间串通或串槽，使可采油气层的油气向不可采油气层流动，质量下降，采收率降低，不仅浪费宝贵的油气资源，而且污染地层；重则使井口冒油冒气，当井控失效时，可能发生井喷事故，造成重大的财产和生命损失。气窜形成后，修补挤水泥井作业所需的费用相当高，而且也很难达到预期的效果。针对固井中的气窜问题，国外研制了不渗透水泥、延缓胶凝水泥、膨胀水泥等。国内也有相应的SPE膨胀剂、胶乳防气窜剂等，但这些材料往往作用单一，效果并不理想。

虽然在油井水泥的防腐蚀和防气窜问题上，国内外的研究均取得了一定的成效，但仍存在一定的问题，且几乎没有同时抗侵蚀防气窜水泥浆的研究。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

高效抗侵蚀防气窜水泥浆体系，由以下重量份的原料制备而成：

60-80重量份抗侵蚀防气窜水泥，2-4重量份丁苯胶乳或聚亚胺胶乳或液硅，0.2-2重量份的AMPS类聚合物降失水剂，0.05-0.2重量份聚羧酸醚酯分散剂，0.1-2重量份无氯铝酸盐复合早强剂，0.1-0.5重量份有机磷酸盐缓凝剂，0.1-0.2重量份有机硅消泡剂，20-30重量份的蒸馏水。

优选地，所述抗侵蚀防气窜水泥由以下重量份的原料制备而成：

40-60重量份API G级油井水泥，10-20重量份的精细活性硅粉，0-10重量份的玻璃硅酸盐人造空心膨化玻璃微珠，5-20重量份的增强材料，5-10重量份抗侵蚀材料，5-10重量份防气窜材料。

优选地，所述增强材料由以下重量份的原料组成：

1-5重量份超细水泥，5-10重量份火山灰或优质粉煤灰，1-2重量份煅烧氧化镁。

优选地，所述抗侵蚀材料由以下重量份的原料组成：

2-5重量份碳纤维，2-5重量份超细矿渣微粉。

优选地，所述防气窜材料由以下重量份的原料组成：

2-5份纳米硅，2-5重量份乳胶粉或橡胶粉。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：