[发明专利]一种高强度高韧性耐高温固井水泥浆体系及其制备方法和设计方法

摘要

本发明涉及一种高强度高韧性耐高温固井水泥浆体系及其制备方法和设计方法，该水泥浆体系，包括如下组分组成：油井水泥、粗石英砂、细石英砂、纳米二氧化硅、降失水剂、分散剂和水。将油井水泥、粗石英砂、细石英砂、纳米二氧化硅、降失水剂和分散剂混合均匀，然后加入水搅拌均匀，即得高强度高韧性耐高温固井水泥浆体系。本发明还提供上述水泥浆体系的设计方法。本发明的水泥浆体系具有较高的抗压强度和韧性，在150℃、30MPa条件下养护1～28天，抗压强度>60MPa，且随着养护时间的延长不发生强度衰退；弹性模量<10GPa，且随养护时间的延长不发生明显的变化。

主权项

1.一种高强度高韧性耐高温固井水泥浆体系，其特征在于，该水泥浆体系包括如下质量份的组分组成：油井水泥               100份； 粗石英砂              20 ~ 25份； 细石英砂              15 ~ 20份； 纳米二氧化硅          2 ~ 10份；降失水剂               3.2 ~ 8.6份；分散剂                 0.8 ~ 2.0份；水                     45 ~ 70份；所述的粗石英砂密度介于2.30~2.65g/cm³，粒径介于50~90μm，二氧化硅质量含量≥95%；所述的细石英砂密度介于2.40~2.85g/cm³，粒径介于10~15μm，二氧化硅质量含量≥95%；所述的纳米二氧化硅是纳米二氧化硅粉末、纳米二氧化硅水溶胶中的一种；所述的纳米二氧化硅粉末密度介于0.60~1.50g/cm³，粒径介于12~30nm，二氧化硅质量含量≥90%；所述的纳米二氧化硅水溶胶密度介于1.10~1.40g/cm³，粒径介于12~30nm，二氧化硅质量含量为25~50%。