[发明专利]一种油基钻屑表层固井水泥浆及其制备方法

说明书

本发明属于油田固井技术领域，涉及一种油基钻屑表层固井水泥浆及其制备方法。本发明公开的表层固井水泥浆包括以下重量份的组分：G级油井水泥50～90份，油基泥浆钻屑10～50份，增强剂2～6份，膨胀剂0.5～1.0份，减阻剂0.1～0.5份，消泡剂0.3～0.7份，水44份。本发明提供的表层固井水泥浆密度1.90g/cm³～1.94g/cm³，沉降稳定性≤0.02g/cm³，水泥体积收缩率＜2％，30℃～50℃稠化时间可调，水泥石抗压强度30℃·24h14.7Mpa，能有效支撑和保护表层套管，满足表层固井需要。本发明充分利用了页岩气的勘探开发过程产生的固废物含油岩屑，实现了油基钻屑的资源化利用，适应环保需求，应用前景良好。

技术领域

本发明属于油田固井技术领域，具体涉及一种油基钻屑表层固井水泥浆及其制备方法。

背景技术

页岩气作为常规油气资源的重要组成部分，其储层矿物组成最为常见的粘土矿物，呈现遇水易发生膨胀，水敏性强、易发生跨塌等特点，为保证页岩气井井壁稳定，保障井筒安全，长宁－威远国家级页岩气示范区所有页岩气水平井的页岩层段均采用了高密度油基钻井液钻进。然而随着油基泥浆用量的逐渐增加，产生了大量油基钻屑，油基钻屑含有重金属、石油烃类和有机物等污染物，若直接排放会对环境造成严重危害。

目前国内各大油田主要采用热解析法对油基钻屑进行除油处理，处理后的油基钻屑残渣含油率可降至1.0％以下，但《国家危险废物名录-2016》规定，石油行业约定固废物含油率不大于0.3％，因此，除油处理后的油基钻屑不满足国家相关行业规定，仍属于危废物范畴。为响应国家“泥浆不落地”号召，适应环保需求，高效处理油基钻屑、有效实现固废危废资源化利用已成为目前油田企业和环保部门需要解决的当务之急。

发明内容

本发明的目的是针对目前油基钻屑经热解析法除油处理后钻屑残渣含油率不达标、油基钻屑缺乏一种高效可行的处置方法，提供一种油基钻屑表层固井水泥浆及其制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种油基钻屑制备的表层固井水泥浆，所述表层固井水泥浆包括以下按重量份计的组份：

G级油井水泥50～90份，油基泥浆钻屑10～50份，增强剂2～6份，膨胀剂0.5～1.0份，减阻剂0.1～0.5份，消泡剂0.3～0.7份，水44份。

进一步地，所述G级油井水泥为高抗硫油井水泥。

进一步地，所述油基泥浆钻屑为钻井平台油基泥浆热解析研磨后的副产品。

进一步地，所述增强剂为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸钠中的一种或几种组合。

进一步地，所述膨胀剂为氧化钙或氧化铝的一种或几种组合。

进一步地，所述减阻剂为磺化酮醛缩聚物，相对分子质量为8000～13000。

进一步地，所述消泡剂为改性聚硅氧烷。

一种油基钻屑表层固井水泥浆的制备方法，包括以下操作步骤：

S1，按照重量配比，称取G级油井水泥50～90份，油基泥浆钻屑10～50份，增强剂2～6份，膨胀剂0.5～1.0份，减阻剂0.1～0.5份，消泡剂0.3～0.7份混合搅拌为干粉；

S2，称取水44份倒入恒速搅拌器；

S3，开启恒速搅拌器，以4000r/min的速度搅拌，同时在15s内将S1所制备的混合干粉倒入搅拌器，盖上搅拌器盖以12000r/min的速度搅拌35s，即得所述表层固井水泥浆。

本发明的有益效果如下：