[发明专利]一种适用于固井的低稠度水泥浆及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种适用于固井的低稠度水泥浆及其制备方法和应用，按质量份，该水泥浆的原料包括以下组分：水泥100份；减阻剂0.5～1.5份；水35～44份；其中，所述减阻剂包括聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物；其中聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物的质量比为1：(2～4)：(5～8)。本发明通过减阻剂的改进，使得水泥浆初始稠度在10Bc以内，具有良好的流动度，特别适用于环空间隙小、套管居中度低等小井眼的固井施工。

技术领域

本发明涉及一种适用于固井的低稠度水泥浆及其制备方法和应用，属于固井技术领域。

背景技术

随着各大油田不断勘探开发深入，由地质、工程、地层水腐蚀等因素造成的油水井套损问题越来越严重，套损井数量不断增加。小套管二次固井工艺技术作为恢复套损井治理和老井挖潜增效的主要手段之一，其能够有效提高老井原油产量，恢复单井产能，挖掘剩余油藏，降低作业成本。即在原来的生产套管中下更小一层的套管或在原有套管层次内进行开窗作业，下入小尺寸尾管固井，利用深穿透的射孔弹重新射开目的层，形成新的油流通道，从而恢复套损井的正常生产。套损井的固井作业施工难度较高，主要体现在：①施工压力高、施工摩阻大。小套管固井水泥环空间隙最小处仅为6～8mm，目前使用常规水泥浆体系流动摩阻大，很难将间隙内残存的钻井液驱替干净；②环空间隙窄、尺寸小，水泥环薄，常规水泥浆在低温条件下强度发展缓慢，填充段水泥环密封完整性难以保证；③小套管固井为套管内固井，由于水泥返高不够或留塞等造成的固井故障，后期补救措施手段少，必须保证一次上返固井成功率。

现有常规水泥浆体系初始稠度范围在15Bc～30Bc之间，水泥浆初始稠度高、施工摩阻大、不易驱替干净、固井易漏失，无法满足老区块小间隙固井需要，因此有必要研究一种特别适用于小间隙固井用低稠度水泥浆体系，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，现有技术中的水泥浆初始稠度高、施工摩阻大、不易驱替干净、固井易漏失，无法满足老区块小间隙固井需要。

为解决上述任意一个或多个技术问题，本发明的技术方案是，提供一种适用于固井的低稠度水泥浆，按质量份，该水泥浆的原料包括以下组分：水泥100份；减阻剂0.5～1.5份；水35～44份；

其中，所述减阻剂包括聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物；其中聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物的质量比为1：(2～4)：(5～8)。

减阻剂是指具有减少阻力作用的物质，在某些情形也称为减水剂、水泥扩散剂。水泥的减阻剂通常为高分子化合物。本发明人意外地发现将上述三种减阻剂配合使用后，具有协同效果，可以大幅改善水泥浆的性能，特别是水泥浆的稠度，使其可以很好地应用在固井领域。

本发明对聚羧酸减水剂没有特别的要求，可选择符合JG/T223-2007标准和GB8076-2008标准的减水剂，包括缓凝型聚羧酸减水剂和非缓凝型的聚羧酸减水剂；如选择北京慕湖外加剂有限公司PCA型号的聚羧酸系高性能减水剂、胜利油田渤海固井有限公司SGJZ-2型号的高效减水剂；优选为缓凝型聚羧酸减水剂。

优选地，所述减阻剂由聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物组成。

优选地，聚萘甲醛磺酸钠盐、聚羧酸减水剂和磺化丙酮甲醛缩聚物的质量比为1：3：(6～7)。

优选地，所述水泥浆的原料中还包括缓凝剂，优选地，缓凝剂为0.1～1.5份。

优选地，所述水泥浆的原料中还包括消泡剂，优选地，消泡剂为0.02～0.03份。

优选地，所述水泥浆的原料中还包括降失水剂，优选地，降失水剂为1.5～2.5份。

优选地，所述水泥为油井水泥，优选为G级油井水泥。

优选地，所述水泥浆的初始稠度为15Bc以下，优选为10Bc以下。