[发明专利]一种可降低热耗损的油井水泥浆及其制备方法

说明书

本发明涉及油田用水泥及制备方法技术领域，是一种可降低热耗损的油井水泥浆及其制备方法，前者原料包括水泥、减轻材料、低导热材料、抗高温强度衰退剂、悬浮剂、分散剂、聚合物降失水剂和缓凝剂。本发明所述油井水泥浆浆体稳定性、流动性能好、稠化时间可调、导热系数低，能有效减少稠油热采井水泥环因导热造成热量损耗，减少能源消耗，减少环境污染。采用本发明所述油井水泥浆在井筒内可建立降低热耗损的油井水泥环，达到降低热耗损的目的。该创新为国内首创，填补了可降低热耗损的油井水泥技术空白。

技术领域

本发明涉及油田用水泥技术领域及制备方法，是一种可降低热耗损的油井水泥浆及其制备方法。

背景技术

目前国内稠油井主要采用注蒸汽、火烧油层等开采方式，通过燃烧煤、天然气等燃料，加温地下油层稠油，降低粘度，达到开采的目的。井筒水泥环为普通水泥浆形成水泥石，其导热系数较高，热能损失大，造成煤、天然气等燃料不必要的浪费，同时也增加了环境的污染。为实现井筒的高效隔热，降低能量损耗的办法主要是采用隔热油管，用于热采井注蒸汽时减少井筒热损失、提高井底蒸汽干度、保护油层套管及管外水泥环免遭损坏。其使用时操作复杂，质量难以监控，使用寿命难以保证，且造假昂贵。

常见的稠油热采井水泥浆只能满足固井的基本要求，对井筒的热能损失没有做技术要求，水泥浆的导热系数高，注蒸汽过程中热能耗损严重。

发明内容

本发明提供了一种可降低热耗损的油井水泥浆及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决常规水泥环导热系数较高，热能损失严重的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种可降低热耗损的油井水泥浆（后续简称为油井水泥浆），所述油井水泥浆的浆体密度为1.30克/立方厘米至2.00克/立方厘米，原料按重量份数计包括100份水泥、0份至40份减轻材料、10份至30份低导热材料、30份至65份抗高温强度衰退剂、1份至2份悬浮剂、2份至5份分散剂、5份至6份聚合物降失水剂、1份至4份缓凝剂和38份至64份水。

水泥可为G级油井水泥。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述油井水泥浆按下述制备方法得到：将所需量水泥、减轻材料、低导热材料及抗高温强度衰退剂混合均匀形成固体混合物，将所需量水和悬浮剂混合均匀得到混合液一，向混合液一中依序加入所需量的分散剂、聚合物降失水剂、缓凝剂混合均匀得到混合液二，将固体混合物加入混合液二中混合均匀得到油井水泥浆。

上述减轻材料为微珠、玻璃微珠、硅藻土中的一种以上。根据密度调整其加量。

上述低导热材料为纳米二氧化硅气凝胶、膨胀珍珠岩、发泡聚氨酯的混合物。

上述抗高温强度衰退剂为200目、500目和1000目石英砂的混合物。

上述悬浮剂为高分子材料，高分子材料为羧甲基纤维素和聚阴离子纤维素中的一种以上。

上述分散剂为甲醛丙酮缩聚物和胺基高分子衍生物中的一种。

上述聚合物降失水剂为胺改性腐殖酸类、有机硅腐殖酸酰胺类、磺化烯烃苯乙烯类化合物中的一种以上。

上述缓凝剂为木质磺酸盐类、羟基羧酸及其盐类化合物中的一种以上。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种技术方案之一所述可降低热耗损的油井水泥浆的制备方法，按下述方法进行：将所需量水泥、减轻材料、低导热材料及抗高温强度衰退剂混合均匀形成固体混合物，将所需量水和悬浮剂混合均匀得到混合液一，向混合液一中依序加入所需量的分散剂、聚合物降失水剂、缓凝剂混合均匀得到混合液二，将固体混合物加入混合液二中混合均匀得到油井水泥浆。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：