[发明专利]天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆及其制备方法

说明书

本申请公开了一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆及其制备方法，属于固井与开采技术领域。该水泥浆可以包括以下质量份数的组分：100份油井水泥，10至30份密度减轻剂，1至3份憎水剂，2至5份降失水剂，0.5至1.5份分散剂，40至50份水。通过水泥浆中的憎水剂可以提高该水泥浆凝结后形成的水泥石的憎水性，地层水不易穿过该水泥石，同时通过水泥浆中的密度减轻剂能够提高该水泥浆凝结后形成的水泥石的孔隙度，天然气极易穿过该水泥石。使得该水泥石对地层中天然气的透过性较高，而对地层水的透过性较低，有效的提高了天然气井产出天然气的产量，且降低了天然气井产出地层水的产量。

技术领域

本申请涉及天然气井固井与开采技术领域，特别涉及一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆及其制备方法。

背景技术

固井是指在已完钻的井眼内下入套管，并在井眼地层与套管之间的环空注入水泥浆，待水泥浆凝结后将天然气井内的油层、气层和水层封隔的过程。通过对天然气井的固井可以保护天然气井内的套管并且能够增加天然气井的开采寿命，是天然气井建井工程的重要环节之一。

在天然气井固井之后，地层中的地层水和天然气均可以依次穿过水泥浆凝结后形成的水泥环以及套管后从井筒中产出。

但是，目前的固井水泥浆凝结后形成的水泥石后，仅仅起到了层间封隔和支撑套管的作用，而对地层中的地层水和天然气并没有一定的选择透过性。

发明内容

本申请实施例提供了一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆及其制备方法。可以解决现有技术的水泥浆凝结形成的水泥石后，对地层中的地层水和天然气并没有一定的选择透过性的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆，所述水泥浆包括以下质量份数的组分：

油井水泥，100份；

憎水剂，1至3份；

密度减轻剂，10至30份；

降失水剂，2至5份；

分散剂，0.5至1.5份；

水，40至50份；

其中，所述憎水剂用于增加水泥浆凝结后形成的水泥石的憎水性，所述密度减轻剂用于降低水泥浆密度以及增加水泥浆凝结后形成的水泥石的孔隙度。

可选的，所述密度减轻剂的材料包括：空心玻璃微珠、粉煤灰、膨胀珍珠岩和微硅粉中的至少一种。

可选的，所述憎水剂的材料包括：聚硅氧烷粉末、甲基硅酸钠粉末和甲基硅酸钾粉末中的至少一种。

可选的，所述分散剂的材料包括：液态的磺化醛酮缩聚物或液态的聚羧酸。

可选的，所述降失水剂的材料包括：液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物。

可选的，所述水泥浆还包括以下质量份数的组分：缓凝剂，0.1至3份。

可选的，所述缓凝剂的材料包括：液态的有机膦酸盐或液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物；

所述降失水剂的材料包括：液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物，当所述缓凝剂的材料包括液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物时，所述降失水剂的分子量大于所述缓凝剂的分子量。

可选的，所述水泥浆还包以下质量份数的组分：早强剂，0.1至1份。

可选的，所述早强剂的材料包括：硫酸钠粉末或硫酸钙粉末。

另一方面，提供了一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆的制备方法，用于制备上述的天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆，所述方法包括：