[发明专利]一种延迟胶凝水泥浆体系

说明书

本发明公开了一种延迟胶凝水泥浆体系，包括水泥、减阻剂、延迟胶凝剂、降失水剂、消泡剂和膨胀剂。本发明适用温度广，具有低失水、零游离液，零胶凝时间长，胶凝强度过渡时间短的特点，在长封井固井中有利于尾浆段压稳，并根据调节合适的胶凝时间，水泥浆的胶凝强度迅速增长，达到封隔上部油层和防止油气窜和气侵的目的。

技术领域

本发明涉及石油工业中固井作业的油井水泥浆体系，特别涉及一种延迟胶凝水泥浆体系。

背景技术

长封固段井存在的底部和顶部候凝温度的较大差异，较长的封固井段带来了水泥浆在封固段对于常规条件下水泥浆体系选择来说，属于两个不同的温度范畴，因此，水泥浆体系既要满足在高温条件下的安全施工，又要满足在顶部较低温度条件下较快的强度发展过程。水泥浆顶替结束后，在静止候凝过程中，由于水泥的水化反应，胶凝强度不断形成发展，会造成水泥浆浆柱结构力增强，浆柱液柱压力下降，即出现水泥浆的失重现象。水泥浆柱越长，失重效应越严重。一旦水泥浆柱的静液柱压力低于地层流体压力，地层流体就有可能侵入井眼或者水泥浆柱内，影响最终的固井质量。长封固段油井固井作业时由于地层中油水层分布复杂，跨度大，对主力目的层跨度大，常规固井技术措施在保证下部产层的同时，还得封固上部产层质量，给固井施工提出了严峻的挑战。多层系长封固段固井质量难以保证:主要表现在井底温度高，施工时间长，对水泥浆的性能要求高；施工压力高，容易造成漏失；层间封隔长，油水层分布复杂，水泥凝固时失重不利于压稳油气层，从而对固井质量造成严重影响。

在油气较为活跃的油气井固井作业时，为了防止注水泥作业时气侵的发生，要求水泥浆能够在顶替到环空初期能够较长时间地保持液态性质，传递液柱压力，在某一时间段内胶凝强度维持在某一胶凝值（0-48pa）保持不变（零胶凝时间），维持对气层的压力，当水泥浆水化过渡态结束后能迅速形成较高的胶凝强度，尽可能减少水泥浆由液态转化为固态的过渡时间，从而降低发生环空气窜或气侵的几率。鉴于以上情况，有必要研制一种延迟胶凝水泥浆体系技术，以保证固井作业的顺利实施和固井质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种延迟胶凝水泥浆体系，适用于多层系长封固段及油气层活跃的油气井固井作业中，解决多层系长封固井及油气层活跃地层的固井问题，确保安全生产，提高固井质量。

本发明的技术方案是：一种延迟胶凝水泥浆体系，包括以下重量份的组分：

100份的水泥；0.01-0.3份的减阻剂； 0.01-2份的延迟胶凝剂；0.01-1.2份的降失水剂；0.01-0.5份的消泡剂；0.01-2.5份的膨胀剂。

优选的，一种延迟胶凝水泥浆体系，包括以下重量份的组分：

100份的水泥；0.2份的减阻剂； 1份的延迟胶凝剂；0.6重量份的降失水剂；0.3份的消泡剂；1.3份的膨胀剂。

优选的，一种延迟胶凝水泥浆体系，包括以下重量份的组分：

100份的水泥；0.3份的减阻剂； 2份的延迟胶凝剂；1.2份的降失水剂；0.5份的消泡剂；2.5份的膨胀剂。

优选的，所述减阻剂为磺化醛酮类减阻剂。

优选的，所述延迟胶凝剂由以下重量份的组分复配制成：

20-30份聚丙烯酸钙、10-20份水解戊聚糖、5-15份聚丙烯酸酯、5-15份硼酸、10-20份硫酸铝、20-30份四硼酸钠。

优选的，所述延迟胶凝剂的最佳重量份为：

25份聚丙烯酸钙、15份水解戊聚糖、10份聚丙烯酸酯、10份硼酸、15份硫酸铝、25份四硼酸钠。

优选的，所述降失水剂为AMPS类降失水剂。

优选的，所述消泡剂为磷酸三丁脂。

优选的，所述膨胀剂由氯化铵、铝粉、铁粉组成。