彈性水泥漿及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及油井水泥漿技術領域，是一種彈性水泥漿及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 油、氣、水竄是固井界面臨的重大難題之一，如果層間封隔不良，高壓層流體竄入 低壓層，導致油氣資源的流失和浪費，同時因流體竄流導致固井二界面膠結不良，對產能和 環境保護造成巨大威脅。由于水泥石具有脆性，在油氣井的后續射孔、多級大型壓裂等試采 作業過程中，水泥石發生破裂導致微裂紋產生，特別是目的層薄、底界水層活躍區塊，往往 導致水層與油層連通，嚴重影響開采效果。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種彈性水泥漿及其制備方法，克服了上述現有技術之不足，其能 有效解決在油氣井的后續射孔和多級大型壓裂等試采作業過程中，水泥石易發生破裂導致 微裂紋產生，導致水層與油層連通而嚴重影響開采的問題。
[0004] 本發明的技術方案之一是通過W下措施來實現的：一種彈性水泥漿，原料包括油 井水泥漿和彈性材料；其中：彈性材料為油井水泥漿中水泥質量的3%至40%。
[0005] 下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進： 上述彈性水泥漿按下述方法得到：在油井水泥漿中加入所需量的彈性材料混合均勻后 得到彈性水泥漿。
[0006] 上述彈性材料為脂肪類聚合物、纖維類、樹脂、聚丙締蠟、橡膠、膠乳和合成大分中 的一種W上。
[0007] 上述彈性水泥漿的楊氏模量小于等于eOOOMPa，抗拉強度為2. 至5MPa。
[0008] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按800g水泥、：3g微娃粉、IMg膠乳、24g降失水 劑、地減阻劑、3.地緩凝劑和184g水混合均勻后得到油井水泥漿；其中：膠乳為適用于油 井水泥漿中的非離子型或陽離子型膠乳或下苯膠乳；降失水劑為四元高分子共聚物、聚乙 締醇和丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種W上；減阻劑為甲醒丙酬縮聚物或胺基高分 子衍生物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟酸鹽復合物或有機酸。
[0009] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按500g水泥、50g微珠、50g微娃粉、20g早強 劑、20g膨脹劑、lOg交聯劑、40g降失水劑、3. 5g減阻劑、2. 25g緩凝劑和375g水混合均勻后 得到油井水泥漿。其中：早強劑為硫酸巧、有機酸鹽和娃侶酸鹽中的一種W上；膨脹劑為巧 侶氧化物、巧儀氧化物及純化侶復合物、無機鹽、堿金屬氧化物和橡膠粉中的一種W上；交 聯劑為無機鹽和低分子聚合物中的一種W上；降失水劑為四元高分子共聚物、聚乙締醇和 丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種W上；減阻劑為甲醒丙酬縮聚物或胺基高分子衍生 物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟酸鹽復合物或有機酸。
[0010] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按800g水泥、920評e2〇3、24g微娃粉、32g降失水 劑、6.知減阻劑、4.地緩凝劑和368g水混合均勻后得到油井水泥漿；其中：降失水劑為四 元高分子共聚物、聚乙締醇和丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種w上；減阻劑為甲醒 丙酬縮聚物或胺基高分子衍生物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟 酸鹽復合物或有機酸。
[0011] 本發明的技術方案之二是通過W下措施來實現的：一種彈性水泥漿的制備方法， 按下述步驟進行：在油井水泥漿中加入所需量的彈性材料混合均勻后得到彈性水泥漿。
[0012] 下面是對上述發明技術方案之二的進一步優化或/和改進： 上述彈性材料為脂肪類聚合物、纖維類、樹脂、聚丙締蠟、橡膠、膠乳和合成大分中的一 種W上。
[0013] 上述彈性水泥漿的楊氏模量小于等于eOOOMPa，抗拉強度為2. 至5MPa。
[0014] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按800g水泥、：3g微娃粉、IMg膠乳、24g降失水 劑、地減阻劑、3.地緩凝劑和184g水混合均勻后得到油井水泥漿；其中：膠乳為適用于油 井水泥漿中的非離子型或陽離子型膠乳或下苯膠乳；降失水劑為四元高分子共聚物、聚乙 締醇和丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種W上；減阻劑為甲醒丙酬縮聚物或胺基高分 子衍生物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟酸鹽復合物或有機酸。
[0015] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按500g水泥、50g微珠、50g微娃粉、20g早強 劑、20g膨脹劑、lOg交聯劑、40g降失水劑、3. 5g減阻劑、2. 25g緩凝劑和375g水混合均勻后 得到油井水泥漿。其中：早強劑為硫酸巧、有機酸鹽和娃侶酸鹽中的一種W上；膨脹劑為巧 侶氧化物、巧儀氧化物及純化侶復合物、無機鹽、堿金屬氧化物和橡膠粉中的一種W上；交 聯劑為無機鹽和低分子聚合物中的一種W上；降失水劑為四元高分子共聚物、聚乙締醇和 丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種W上；減阻劑為甲醒丙酬縮聚物或胺基高分子衍生 物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟酸鹽復合物或有機酸。
[0016] 上述油井水泥漿按下述方法得到：按800g水泥、920評e2〇3、24g微娃粉、32g降失水 劑、6.知減阻劑、4.地緩凝劑和368g水混合均勻后得到油井水泥漿；其中：降失水劑為四 元高分子共聚物、聚乙締醇和丙締酷胺基甲基丙橫酸共聚物中的一種W上；減阻劑為甲醒 丙酬縮聚物或胺基高分子衍生物；緩凝劑為葡萄糖酸巧液體或葡萄糖庚酸鹽液體或簇基麟 酸鹽復合物或有機酸。
[0017] 本發明得到的彈性水泥漿較相應油井水泥漿的楊氏模量有很大幅度降低，抗拉強 度有很大幅度提高，通過本發明得到的彈性水泥漿進行固井作業，有效解決了由于水泥石 固有的脆性在油氣井的后續射孔和多級大型壓裂等試采作業過程中導致水泥石內部出現 微裂縫和/或固井二界面上出現微環空間隙；說明本發明中彈性材料能夠顯著提高水泥石 抵抗外力變形的能力，降低了水泥石的楊氏模量，提高了其抗拉強度，減少了環空竄流，能 夠滿足射孔及多級大型壓裂開采的要求。
【具體實施方式】
[0018]本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體 的實施方式。
[0019] 實施例1，該彈性水泥漿，原料包括油井水泥漿和彈性材料；其中：彈性材料為油 井水泥漿中水泥質量的3%至40%。
[0020] 實施例2,該彈性水泥漿，原料包括油井水泥漿和彈性材料；其中：彈性材料為油 井水泥漿中水泥質量的3%或40%。
[0021] 實施例3,該彈性水泥漿按下述制備方法得到：在油井水泥漿中加入所需量的彈 性材料混合均勻后得到彈性水泥漿。本發明方法簡單、無需額外設備、利于現場實施，且原 料來源廣，成本低，通過在油井水泥漿中加入降低水泥石的楊氏模量的彈性材料，能夠有 效解決由于水泥石固有的脆性，在油氣井的后續射孔、大型壓裂等試采作業過程中，導致水 泥石內部出現微裂縫和/或固井二界面上出現微環空間隙，油氣水在地下層間竄流，嚴重 影響原油采收率。
[0022] 實施例4,作為上述實施例的優化，彈性材料為脂肪類聚合物、纖維類、樹脂、聚丙 締蠟、橡膠、膠乳和合成大分中的一種W上。本發明利用其大分子對水泥微粒之間連接作用 和顆粒填充作用而增加水泥石彈性；纖維類可為長短纖維，如木質纖維、尼龍纖維、合成纖 維、玻璃纖維等，利用纖維對負荷的傳遞，使水泥石應力集中的點分散、應力集中的程度減 小，即增加水泥石的抗沖擊能力來降低水泥石楊氏模量。
[0023] 實施例5,作為上述實施例的優化，彈性水泥漿的楊氏模量小于等于eOOOMPa，抗 拉強度為2. 2MPa至5MPa。
[0024] 實施例6,作為上述實施例的優化，油井水泥漿按下述方法得到：按800g水泥、3g 微娃粉、IMg膠乳、24g降失水劑、地減阻劑、3.地緩凝劑和184g水混合均勻后得到油井 水泥漿；其中：膠乳為適用于油井水泥漿中的非離子型或陽離子型膠乳或下苯膠乳；降失 水劑為四元高分子