[发明专利]一种固井用超高强度韧性水泥浆体系及其制备与应用

权利要求书

1.一种固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述固井用超高强度韧性水泥浆体系的原料组成包括：

100重量份的水泥，20-40重量份的高温增强材料，0.5-6重量份的无机增韧材料，0.5-4重量份的悬浮稳定剂，2-6重量份的微硅，0.5-1.5重量份的分散剂，2-6重量份的降失水剂，1-8重量份的缓凝剂，0.2-1重量份的消泡剂及40-60重量份的清水；

其中，所述无机增韧材料包括晶须及纤维中的一种或多种，所述晶须包括碳酸钙晶须和/或硫酸钙晶须，所述纤维包括硅酸铝纤维、海泡石纤维、水镁石纤维、碳纤维中的一种或多种；

其中，所述微硅的粒径不大于5微米；

其中，所述高温增强材料包括超细水泥、超细硅粉、石英砂、偏高岭土中的一种或多种，所述超细水泥的粒径不大于5微米，所述超细硅粉的粒径不大于10微米，纯度不低于96％，所述石英砂的粒径不大于20微米，纯度不低于96％，所述偏高岭土的粒径不大于50微米。

2.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述水泥为G级油井水泥。

3.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述悬浮稳定剂包括微生物多糖类物质、硅藻土、黏土矿物类物质中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述微生物多糖类物质包括黄原胶和/或温伦胶。

5.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述分散剂为醛酮缩合物。

6.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸类聚合物。

7.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述缓凝剂为AMPS类聚合物。

8.根据权利要求1所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

9.根据权利要求1-8任一项所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系，其特征在于，所述固井用超高强度韧性水泥浆体系养护为水泥石后的抗压强度达80MPa。

10.权利要求1-9任一项所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系的制备方法，其特征在于，

当所述降失水剂为液态时，所述制备方法包括：

(1)将高温增强材料、无机增韧材料、悬浮稳定剂、微硅、分散剂与水泥干混均匀，得到干混料；

(2)将降失水剂、缓凝剂、消泡剂与清水湿混均匀，得到湿混料；

(3)于搅拌条件下在短时间内将干混料均匀加入到湿混料中，再继续搅拌一段时间后即得所述固井用超高强度韧性水泥浆体系；

当所述降失水剂为粉体时，所述制备方法包括：

(1)将高温增强材料、无机增韧材料、悬浮稳定剂、微硅、分散剂、降失水剂与水泥干混均匀，得到干混料；

(2)将缓凝剂、消泡剂与清水湿混均匀，得到湿混料；

(3)于搅拌条件下在短时间内将干混料均匀加入到湿混料中，再继续搅拌一段时间后即得所述固井用超高强度韧性水泥浆体系。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：以4000±200r/min的转速于15秒内将干混料均匀加入到湿混料中，再以12000±500r/min的转速继续搅拌35秒，得到所述固井用超高强度韧性水泥浆体系。

12.权利要求1-9任一项所述的固井用超高强度韧性水泥浆体系在深层页岩气和高温深井固井中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述深层页岩气和高温深井的井底温度在180℃以内。