[发明专利]高密度水泥浆体的混配方法和系统

说明书

本发明提供一种高密度水泥浆体的混配方法和系统。其中，方法包括：根据高密度水泥浆体的性能要求确定加重剂的种类；根据高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比，确定干灰中各组分的比重；通过第一水泥车将干灰和水进行混配获得第一水泥浆；通过第二水泥车将第一水泥浆、干灰和水进行混配获得第二水泥浆，并在混配过程中按照测量周期测量第二水泥浆的密度，根据第二水泥浆的密度调整干灰的下灰速度和水的供水速度，直至在连续数值个测量周期测量获得的第二水泥浆的密度均等于预设密度。本发明提供的高密度水泥浆体的混配方法，可以提升高密度水泥浆体的密度的准确性，提升固井质量。

技术领域

本发明涉及石油与天然气固井技术领域，尤其涉及一种高密度水泥浆体的混配方法和系统。

背景技术

高温深井中普遍存在高压层，固井过程中需要用高密度或超高密度水泥浆来平衡地层压力。高密度水泥浆或超高密度水泥浆要求混合和顶替时最优的水泥浆性能，要求水泥浆稳定、可混合、可泵。高密度水泥浆或超高密度水泥浆的混配工艺及性能保证严重影响了固井的施工安全和质量。稍有偏差，将会导致不可泵、闪凝、超缓凝等固井事故，严重时会出现液柱压力不均衡引发井漏、溢流等工程复杂，也会给油田带来极大的经济损失。

目前，对于高密度水泥浆或超高密度水泥浆的混配，通常采用常规加重剂、混注同施，即在混配的同时注入井下进行固井施工。在水泥浆混配时，通过减少水灰比、提高固体材料的堆积密度、提高配浆水的密度、外掺加重材料等措施来调整水泥浆的密度。其地面混配一般采用一次加重方式进行。

但是，在上述方法中，由于只采用常规加重剂通过一次加重方式配置水泥浆，使得配置的高密度或超高密度水泥浆的密度分布不均匀，并且密度很难精确的满足性能需求，降低了高密度或超高密度水泥浆的固井性能。

发明内容

本发明提供一种高密度水泥浆体的混配方法和系统，可以提升高密度水泥浆体的密度的准确性，提升固井质量。

本发明提供的高密度水泥浆体的混配方法，包括：

根据高密度水泥浆体的性能要求确定加重剂的种类；

根据所述高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比，确定干灰中各组分的比重；所述干灰的组分包括水泥灰和各个种类的加重剂；

通过第一水泥车将干灰和水进行混配获得第一水泥浆；所述第一水泥浆的密度与所述预设密度的差值在预设范围内；

通过第二水泥车将所述第一水泥浆、干灰和水进行混配获得第二水泥浆，并在混配过程中按照测量周期测量第二水泥浆的密度，根据第二水泥浆的密度调整干灰的下灰速度和水的供水速度，直至在连续数值个测量周期测量获得的第二水泥浆的密度均等于所述预设密度。

本发明提供的高密度水泥浆体的混配系统，包括：处理装置、测量装置和水泥浆混配装置；所述水泥浆混配装置包括：第一水泥车、第二水泥车、水罐、灰罐和压风机车；所述水罐通过管线分别与所述第一水泥车和所述第二水泥车连接，所述管线上设置有控制阀，所述压风机车与所述灰罐连接，所述灰罐分别与所述第一水泥车和所述第二水泥车连接；

所述处理装置，用于根据高密度水泥浆体的性能要求确定加重剂的种类；根据所述高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比，确定干灰中各组分的比重；所述干灰的组分包括水泥灰和各个种类的加重剂；

所述压风机车，用于控制所述灰罐中的干灰的下灰速度；

所述控制阀，用于控制所述水罐中的水的供水速度；

所述第一水泥车，用于将干灰和水进行混配获得第一水泥浆；所述第一水泥浆的密度与所述预设密度的差值在预设范围内；

所述第二水泥车，用于将所述第一水泥浆、干灰和水进行混配获得第二水泥浆；