[发明专利]一种超高温耐腐蚀防窜水泥浆及其应用

说明书

本发明公开了一种超高温耐腐蚀防窜水泥浆及其应用。所述超高温耐腐蚀防窜水泥浆由下述质量份的组分组成：G级水泥100份；降失水剂4～6份；胶乳3～5份；防窜剂2～6份；分散剂1～3份；硅粉35～50份；防腐剂2～5份；增强剂0.5～2份；缓凝剂0.5～6份；加重剂0～400份；水30～100份；消泡剂1～2份。本发明超高温耐腐蚀防窜水泥浆采用特定含量组分，各组分之间能够较好的相互作用，使水泥浆的抗温性可达230℃，具有较低的高温高压失水和较快的稠化转化时间，表现出优异的防窜性，固化水泥石具有较高的抗压强度和较低的渗透率，能够有效抵抗二氧化碳和硫化氢等酸性气体的腐蚀，可以满足超高温且富含二氧化碳、硫化氢酸性气体的储层段的封固作业。

技术领域

本发明涉及一种超高温耐腐蚀防窜水泥浆及其应用，属于固井技术领域。

背景技术

在高温(温度高于150℃)富含CO₂和H₂S的气藏进行固井作业，地层中存在的CO₂和H₂S气体易在潮湿环境中形成酸液极易与碱性水泥石发生腐蚀反应。酸性气体的腐蚀直接影响着水泥石的微观结构、孔隙率和抗折、抗压强度。严重的腐蚀，套管外壁几乎没有任何粘附水泥石的痕迹。业已证实，采用具有API强度和渗透率的水泥浆配制得到的水泥石，在几个月内受到富含CO₂流体作用，就将产生严重的侵蚀破坏；CO₂对水泥石的这种侵蚀碳化程度除了与CO₂介质本身的性能及其分压和相对湿度等相关联外，也与水泥石本身的性质密切相关。在长时间的作用下会发生水泥石强度衰减甚至会导致水泥环的整体破坏的现象。若CO₂或H₂S气体形成的酸液持续地向井内水泥石渗透运移，腐蚀破坏将继续进行，井下管柱也将被快速地腐蚀破坏掉。水泥环柱是防止地层流体侵蚀套管，保护井壁稳定的关键，水泥环柱的先导腐蚀关系到油气井井身的安全。所以说水泥石的腐蚀问题的存在，不仅会降低油气井的油藏产量严重的甚至会危及整个油气井的寿命。若不能有效的解决腐蚀问题后续的勘探开发也将深受影响。防止CO₂或H₂S对水泥石的腐蚀问题，是石油天然气工业急需解决的一道难题，随着更加复杂环境下油气资源的勘探开发，高压超高温伴随着酸性气体腐蚀，无疑将固井作业的要求推向了更高。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高温耐腐蚀防窜水泥浆及其应用，所述水泥浆具有抗高温、耐腐蚀、良好的防窜性能，能满足200℃以上高温、高压、富含二氧化碳/硫化氢气藏的封固作业要求，以保障此类气井的长期寿命。

本发明所提供的超高温耐腐蚀防窜水泥浆，由下述质量份的组分组成：

G级水泥100份；

降失水剂4～6份；

胶乳3～5份；

防窜剂2～6份；

分散剂1～3份；

硅粉35～50份；

防腐剂2～5份；

增强剂0.5～2份；

缓凝剂0.5～6份；

加重剂0～400份；

水30～100份；

消泡剂1～2份。

所述高温耐腐蚀防窜水泥浆的组成具体为下述1)-5)中任一种：

1)G级水泥100份；降失水剂4～6份；胶乳3～5份；防窜剂2.7～4份；分散剂1～3份；硅粉35～50份；防腐剂4～5份；增强剂1份；缓凝剂1.5～2.7份；加重剂65～168份，水42～55.5份；