一种火驱稠油热采井固井水泥的制作方法
【技术领域】 [0001] 。
[0002] 本发明设及一种固井水泥，尤其设及一种火驱稠油热采井固井水泥。
【背景技术】
[0003] 我国有丰富的稠油资源，探明和控制储量已达16X10、是继美国、加拿大和委内 瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、迂河、河南、新疆等油田。我国陆上 稠油资源约占石油总资源量的20%W上，国内每年稠油产量约占原油总产量的10%，尚未 动用的超稠油探明地质储量为7.OlXl〇St。
[0004] 稠油粘度高，密度大，在地层中流动阻力大，为了提高采收率，稠油开采采用了 一系列特殊的技术，其中W蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、热水驱等热力开采为主。火烧油层 是近年来发展很快的一种具有明显技术优势和潜力的热力采油方法，是提高稠油采收率 的技术之一，具有驱油效率高、生产成本低、油藏适应范围广等特点。 阳〇化]玉口油田在上世纪开展过相关火驱稠油热采工艺的相关实验，但到目前为止，该 种热采工艺并没有得到广泛推广。限制火烧油层稠油热采技术的关键技术之一就是需要 耐高溫的固井材料。在燃烧井中，火焰燃烧产生的热量会极大提高井内溫度，最高处可达 600°CW上的。因此要求水泥在600°C高溫条件下强度不衰退、渗透率不下降、体积不收缩。 常用的娃酸盐水泥在环境溫度超过400°C时体积稳定性下降严重，伴随着强度的衰减及渗 透率增加，水泥石最终开裂，完全失去封固套管、分割油层的作用。侣酸盐水泥具有良好 的耐高溫性能，但其高溫性能需在1000°CW上才能体现出来，侣酸盐水泥的水化产物主要 有立种CaO?AI2O3? 12&〇, 2Ca0 ?AI2O3?細2〇、3CaO?AI2O3? 6&0。运立种矿物在 1000°C W上溫度条件下，完全失去结晶水转化为陶瓷矿物相，从而具有耐高溫性。侣酸盐水泥在 400-800°C区间的水化物是W3Ca0 ?Al2〇3? 6&0为主，但随养护时间延长有晶粒增大、水化 物矿物失去结晶水现象，导致水泥石有明显的强度衰减现象，也不适用于火驱稠油热采井 固井水泥。 阳006] 现有技术中的耐高溫水泥如公开号为CN103803823B，名称为"一种耐高溫热采水 泥及其制备方法"的发明专利，该专利公开的水泥由W下组分组成：55-65重量份侣酸盐水 泥熟料，10-30重量份憐矿渣，10-30重量份矿渣，1-3重量份陶瓷纤维，1-3重量份橡胶粉。
[0007] 该类水泥能在常溫固化，在高溫高压养护条件下，水泥水化物转变为耐高溫的水 化产物，但该种水泥使用的最高溫度条件为315°C，也就是采用蒸汽驱、蒸汽吞吐等热采工 艺时，井内固井水泥所承受的溫度。而采用火驱稠油热菜工艺时，井内溫度最高达600°C，该 类高溫水泥不能满足工艺条件。
[0008] 又如公开号为CN102585789A，名称为"一种抗高溫低密度高强度水泥浆"的发明专 利，该专利公开的水泥浆，由W下各组分及重量份数组成：水泥100份，减轻剂23~35份， 高溫强度稳定剂30~40份，填充剂10~23份，分散剂1. 5~2份，早强剂1~2份，降失 水剂8~15份；其中，所述减轻剂为漂珠；所述高溫强度稳定剂为高活性娃粉；所述填充剂 为微娃；所述分散剂为醒酬缩合物或者糞系分散剂；所述早强剂的组分为硫代硫酸侣、娃 酸钢、碱式氯化侣等中的两种或多种混配；所述降失水剂为横化丙酬甲醒缩合物。
[0009] 该专利主要发明一种可用于高溫井的固井水泥浆，通过加入娃粉、微娃等材料，可 有效提高油井水泥的使用溫度。但该类水泥的水化产物是娃酸巧类产物。伴随溫度的升 高，水化产物会转变成硬娃巧石和白巧沸石。该类产物的稳定极限溫度为400°C，且抗热震 性差，在采用蒸汽吞吐工艺时，水泥石极易因热胀冷缩不均导致水泥环开裂。因此运种水泥 也不用用于火驱稠油固井。
【发明内容】
[0010] 本发明旨在提供一种火驱稠油热采井固井水泥，本发明通过选用憐酸盐、娃侣酸 盐作胶凝材料，并通过添加一定比例的活性外渗料和高溫外渗料，提高固井过程中的强度 和耐溫性能，解决现有技术稠油热采过程中，水泥耐高溫性能差、强度低、使用寿命短的问 题。
[0011] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下： 一种火驱稠油热采井固井水泥，包括W下按质量百分比计的原料： 侣酸盐水泥：55~80% ; 憐酸盐：5~20% ; 活性外渗料：5~12% ; 耐高溫外渗料：〇~30% ; 本发明选用侣酸盐水泥为主要胶凝材料，侣酸盐水泥有很多品种，如CA50,CA60,CA70，CA80等，都可W作为本发明中侣酸盐水泥原料，其中50、60、70、80表示氧化侣的百分含量， 数字越大，氧化侣成分越高，价格也越贵、侣酸巧含量也越高，水泥的最终强度也越高。侣酸 盐水泥中的有效成分为侣酸巧，选用侣酸巧总含量> 85%的侣酸盐水泥，进一步满足本发 明水泥的强度要求。
[0012] 进一步地，上述原料中憐酸盐优选为六偏憐酸钢、多聚憐酸钢、憐酸二氨侣、=聚 憐酸侣中的至少一种。
[0013] 所述活性外渗料为微娃、高岭±中的至少一种。
[0014] 该类活性外渗料主要有两类作用，一是：水泥中有憐酸钢为原料时，憐酸根与巧离 子反应后，钢离子呈游离状态，游离态的钢离子在高溫条件下会导致水泥石开裂。通过渗入 微娃和/或高岭±，可防止水泥石的开裂，原理为：微娃的化学成分W Si〇2为主，高岭±的 化学成分W Si〇2、Al2〇3为主，与憐酸盐中的钢离子反应，生成娃侣钢或娃侣酸巧钢，避免游 离态的钢离子存在，从而防止水泥石的开裂；二是在憐酸根全部反应完后，Si化、Al2〇3与巧 离子反应生产娃侣酸巧，避免水化侣酸巧水化物的形成，水化侣酸巧在高溫条件下有强度 衰减现象，因此添加微娃、高岭±可避免出现该矿物。通过渗入微娃、高岭±与侣酸巧反应 生出巧长石，得到高溫性能更好的娃侣酸巧矿物，使本发明的固井水泥耐高溫性能更加。
[0015] 所述耐高溫外渗料为侣抓±粉、莫来石粉的中的至少一种；