專利名稱：：高溫低密度水泥及其應用的制作方法
技術領域：
：本發明屬于建筑材料領域，特別涉及一種高溫低密度水泥及其應用。
背景技術：
：隨著我國石油勘探開發技術的不斷進步，以前難以開發的低壓、易滲、易漏失長封固段固井難題越來越多的擺在石油技術人員面前。在低壓井區開發的復雜井數量不斷增加，且低壓易漏、易滲、長封固段固井極易發生"井漏"事故，而解決"井漏"最有效的技術措施是使用低密度油井水泥固井。在稠油開采過程中，通過地面向地層注入過熱蒸汽，過熱蒸汽溫度在30(TC以上，目前的低密度油井水泥固井僅能適用于地層溫度在20°C-g(TC左右，在如此高的溫度下，由API系列水泥固井形成的水泥石強度會急劇衰退，水泥石變得疏松，不能有效地封隔地層，層間流體相互竄通，縮短了油井壽命，降低生產效率和采收率。中國專利申請耐高溫低密度油井水泥減輕劑(CN200710056881.9)是以如下重量配比的組分組成超低密度水泥40份、漂珠28份、硫酸鈉11.5份、微硅10份、激活劑5份(氫氧化鈉+碳酸鈉)、減阻劑(葡萄糖酸鈉+丙酮)2.5份、堿式氯化鋁3份，可解決易漏地層和地熱井、熱采井固井施工問題。產品特點耐高溫、密度低、強度符合要求。可使用在循環溫度38-120。C之間。
發明內容本發明所解決的技術問題是提供一種抗高溫性能優異的高溫低密度水泥。本發明水泥是采用如下重量百分比的組分組成水泥基材30%-70%、減輕材料14%-40%、高溫強度穩定劑14%-30%、高溫緩凝劑O.02%-0.10%;其中，高溫強度穩定劑材料為微硅、硅粉中的一種或幾種的組合；高溫緩凝劑為有機酸鈉鹽類，具體為多羥基己酸鈉。上述水泥基材可采用適用于高溫性能的水泥基材，本發明優選硅酸鹽膠凝材料類。減輕材料采用粉煤灰、微珠、硅藻土、膨潤土中的一種或幾種的組合。本發明高溫低密度油井水泥具有如下物理性能特征漿體比重為1.30-1.60;在不低于110。C時，80Mpa，50min升溫條件下稠化時間^300min，30min稠度《20Bc。常壓養護條件下24h抗壓強度^5.OMpa;常壓養護條件下48h抗壓強度^10.0Mpa。本發明選取水泥基材按照一定比例加入減輕材料、高溫強度穩定劑、高溫緩凝劑，使之能夠在高溫地層90°C_1401:左右的地層固井時有較高的抗壓強度、有較長的稠化時間和好的流變性，并能保證水泥漿不壓破地層的適宜密度范圍，從而保證有良好的固井施工性能，同時在采油期間可以承受30(TC高溫下的采油作業。產品特點耐高溫、密度低、強度高，高溫(300°C)水熱條件下7d的抗壓強度不衰退。因此本發明水泥可應用于要求嚴格的油井固井環境。該水泥具有施工工藝簡單，造漿率高，抗高溫性能優異等特性，可顯著提高固井質量和原油產量。采用本發明進行固井作業和高溫采油作業時，能夠保證固井施工性能和水泥石高溫下強度不衰退性能。具體實施例方式本發明高溫低密度水泥中，由30%_70%水泥基材、14%_40%減輕材料、14%_30%高溫強度穩定劑、0.02%-0.10%高溫緩凝劑組成。其中，高溫緩凝劑為有機酸鈉鹽類，具體為多羥基己酸鈉；高溫穩定劑材料為微硅、硅粉中的一種或幾種的組合；減輕材料為粉煤灰、微珠、硅藻土、膨潤土中的一種或幾種的組合；水泥基材為硅酸鹽膠凝材料類。以下通過組分篩選數據證明本發明水泥的有益效果。將混配得到的水泥制成槳體，分別考察其在11(TC、常壓養護條件下水泥石24h和48h抗壓強度；在11(TC，80Mpa，50min升溫條件下稠化時間；在300°C、常壓養護條件下水泥石24h和48h抗壓強度，水泥組成見表l，水泥性能考察結果見表2。表l水泥組成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2水泥性能考察結果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>綜上，由API系列水泥固井形成的水泥石強度會急劇衰退，水泥石變得疏松，不能有效地封隔地層，層問流體相互竄通，降低生產效率和采收率。而本發明高溫低密度水泥能夠在高溫地層90°C_1401:左右的地層固井時，有較高的抗壓強度、有較長的稠化時間和好的流變性，并能保證水泥漿不壓破地層的適宜密度范圍，從而保證有良好的固井施工性能，同時在采油期間可以承受30(TC高溫下的采油作業。具有耐高溫、密度低、強度高，高溫(300°C)水熱條件下7d的抗壓強度不衰退的優點，能顯著延長油井使用壽命。權利要求高溫低密度水泥，其特征在于，它是由如下重量百分比的組分組成水泥基材30％-70％、減輕材料14％-40％、高溫強度穩定劑14％-30％、高溫緩凝劑0.02％-0.10％；其中，所述高溫緩凝劑為有機酸鈉鹽類；高溫強度穩定劑材料為微硅、硅粉中的一種或其組合。2.根據權利要求1所述的高溫低密度水泥，其特征在于，所述有機酸鈉鹽類是多羥基己酸鈉。3.根據權利要求1所述的高溫低密度水泥，其特征在于，所述水泥基材為硅酸鹽膠凝材料類。4.根據權利要求1所述的高溫低密度水泥，其特征在于，所述減輕材料為粉煤灰、微珠、硅藻土、膨潤土中的一種或幾種的組合。5.根據權利要求l-4任一項所述的高溫低密度水泥，其特征在于，將該水泥制成漿體，其漿體比重為1.30-1.60;在不低于11(TC，80Mpa，50min升溫條件下稠化時間^300min，30min稠度《20Bc;常壓養護條件下24h抗壓強度^5.OMpa;常壓養護條件下48h抗壓強度>10.0Mpa。6.權利要求l-4任一項所述的高溫低密度水泥應用于油井固井。全文摘要本發明屬于建筑材料領域，特別涉及一種高溫低密度水泥及其應用。本發明提供的高溫低密度水泥抗高溫性能優異，它是由如下重量百分比的組分組成水泥基材30％-70％，減輕材料14％-40％，高溫強度穩定劑14％-30％，高溫緩凝劑0.02％-0.10％；其中，所述高溫緩凝劑為有機酸鈉鹽類；高溫強度穩定劑材料為微硅、硅粉中的一種或其組合。該水泥具有施工工藝簡單，造漿率高，抗高溫性能優異等特性，可應用于油井固井等特殊環境，可顯著提高固井質量和原油產量。采用本發明水泥進行固井作業和高溫采油作業時，能夠保證固井施工性能和水泥石高溫下強度不衰退性能。文檔編號C09K8/473GK101747009SQ20091031095公開日2010年6月23日申請日期2009年12月4日優先權日2009年12月4日發明者張斌,王玉強,陽運霞,韓建國申請人:四川嘉華企業(集團)股份有限公司