专利名称：：一种抗盐高密度水泥浆的制作方法
技术领域：
：本发明是一种石油钻井工程领域固井注水泥技术所用的一种水泥浆体系，用于高压地层尤其高压盐层的固井。
背景技术：
：在石油的勘探开发中，当钻遇高压地层时，需要提高水泥浆密度，进行平衡压力固井，以防止固井时发生溢流或窜流。当钻遇盐层时，水泥浆容易受到盐层污染，导致水泥浆性能发生恶化，需要抗盐水泥浆体系，目前的高密度水泥浆存在水泥浆稠，强度低，不抗盐等问题。
发明内容本发明要解决的技术问题避免上述现有技术中的不足之处而提供一种密度可以提高至2.8g/cm3，并且在需要时可以配置具有抗盐能力的含盐高密度水泥浆体系。本发明的特征为水泥浆组成水泥加重剂A50%~300%加重剂B10%~100%降失水剂2.5%8%减阻剂0.5%~4%缓凝剂0.1%~5%消泡剂0.15%1.2%其中各成分的百分比为各外加剂占水泥质量的百分比。加重剂A为铁矿粉、赤铁粉或钛铁粉等高密度材料。加重剂B为超细四氧化三猛粉末材料。降失水剂为聚丙烯酰胺类水溶性高分子聚合物或聚乙烯醇或其他高分子聚合物。减阻剂为氨基磺酸盐类、聚萘磺酸盐类，或甲醛和丙酮的共聚物，或羧酸盐类。缓凝剂为羟乙基磷酸盐类，或葡庚糖酸钠液体或固体，或葡萄糖酸钠液体或固体，或聚丙烯酰胺类高分子水溶性聚合物。消泡剂为有机磷酸酯类。油井水泥增韧剂可以是纤维材料或有机聚合胶乳体系。加入NaCl，是针对含有盐层的地质固井需要所加。抗高温强度退化剂，为石英砂或硅粉，其用量为3040%。制备上述高密度水泥浆时，采用常规方法即可，先将湿混外加剂与水混合均匀，将水泥与加重剂干混均匀，然后将液体与干物料混拌形成本产品。为实现上述目的，采用如下技术方案1、根据紧密堆积理论设计水泥桨，使水泥浆体系达到紧密堆积的效果，保证水泥桨流变性的条件下单位体积水泥浆中的固相，形成更加致密的水泥石，提高高密度水泥浆的综合性能。2、优选出两种不同的加重剂加重剂A为粗颗粒加重材料；加重剂B为一种细颗粒加重材料。两种加重剂密度均在4.8g/cm3以上，可形成紧密堆积效应。3、加重剂A为钛铁矿粉或赤铁矿粉，粒度为150目~320目，其密度为4.9±0.1g/cm3。4、加重剂B为四氧化三锰粉，其平均粒径为5微米，密度为4.8±0.1g/cm3，其含有球形颗粒，该加重剂可在水泥浆中形成容易分散在水中形成稳定的悬浮体系，提高了水泥桨的悬浮稳定性。它能够充填在其它粒子的空隙中，并起着润滑滚动作用，提高了水泥浆的流动性能。5、在该高密度水泥浆体系中，采用了抗盐的降失水剂，可以配制出含盐或不含盐的水泥浆。克服了以往水泥浆在含盐时失水量大的问题，使得水泥浆在含盐和不含盐时失水都能得到有效的控制。6、在该高密度水泥浆体系中，采用了合适的分散剂，解决了以往含盐水泥浆流变性差，粘度大，泵送难的问题。本发明与现有技术相比的有益效果1、可以配制出密度高达2.8g/cm3的超高密度水泥桨。2、该体系具有良好的悬浮稳定性，3、采用具有抗盐能力的外加剂体系包括降失水剂、减阻剂、缓凝剂，使水泥浆适用范围更广。4、该体系采用紧密堆积设计理念，使水泥浆凝固后强度高，强度发展快，渗透率低，具有优良的防气窜能力。5、该体系在很高的密度下仍然流变性好、稳定性高、失水小、强度发展快，综合性能优良。该体系解决了超高压油气层的固井技术难题，尤其是高压盐层油气井的固井技术难题。具体实施例方式水泥浆配方1、密度2,2g/cm3干混物料(100%水泥+78%加重剂A+13。/。加重剂B+1.5。/。减阻齐U)十液混物料(5。/。降失水齐U+60。/。水+0.4。/。缓凝剂+0.2。/。消泡剂+9。/。NaCl)2、密度2.4g/cm3干混物料(100%水泥+35%硅粉+100%加重剂A+30。/。加重剂8+2.5%减阻剂)+液混物料(4.5%降失水齐1」+59%水+1.3%缓凝剂+0.2%消泡剂)3、密度2.6g/cm3干混物料(100%水泥+130%加重剂A+30。/。加重剂B+3。/。减阻剂)+液混物料(4%降失水剂+51%水+0.5%缓凝剂+0.2%消泡剂)4、密度2.8g/cm3干混物料(100%水泥+240%加重剂A+30。/。加重剂B+3.5。/。减阻剂)+液混物料(4%降失水剂+65%水+1.2%缓凝剂+0.2%消泡剂)水泥浆性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种高密度水泥浆体系，其特征组成含有水泥加重剂A50％～300％加重剂B10％～100％降失水剂2.5％～8％减阻剂0.5％～4％缓凝剂0.1％～5％消泡剂0.15％～1.2％其中各成分的百分比为各外加剂占水泥质量的百分比。2、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的加重剂A为铁矿粉、赤铁粉或钛铁粉等高密度材料。3、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的加重剂B为超细四氧化三猛粉末材料。4、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的降失水剂为聚丙烯酰胺类水溶性高分子聚合物或聚乙烯醇或其他高分子聚合物。5、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的减阻剂为聚萘磺酸盐类，或甲醛和丙酮的共聚物，或羧酸盐类。6、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的缓凝剂为羟乙基磷酸盐类，或葡庚糖酸钠液体或固体。7、根据权利要求1所述的高密度水泥浆，其中所述的消泡剂为有机磷酸酯类。8、根据权利要求1所述的高密度水泥桨，其中还可以加入油井水泥增韧剂。9、根据权利要求l所述的高密度水泥浆，其中还可以加入NaCl或食盐。10、根据权利要求l所述的高密度水泥浆，其中还可以加入抗高温强度退化剂。11、根据权利要求1或权利要求8所述的的高密度水泥浆，其中所述的油井水泥增韧剂可以是纤维材料或有机聚合胶乳体系。12、根据权利要求l或权利要求9所述的高密度水泥浆，其中加入NaCl，是针对含有盐层的地质固井需要所加，其用量为1~36%。13、根据权利要求l或权利要求10所述的高密度水泥浆，其中所述的抗高温强度退化剂，为石英砂或硅粉，其用量为30~40%。全文摘要本发明涉及石油钻井工程中固井所用的水泥浆体系油井水泥加重剂A50％～300％、油井水泥加重剂B10％～100％、减阻剂0.5％～4％、降失水剂2.5％～8％、缓凝剂0.1％～5％、消泡剂0.15％～1.2％，湿混外加剂与水的混合液占水泥质量的50～100％。针对盐层固井时可加入NaCl，高温时加入30～40％抗高温衰退剂。可以配置密度至2.8g/cm<sup>3</sup>的水泥浆。文档编号C09K8/42GK101338183SQ20071011827公开日2009年1月7日申请日期2007年7月4日优先权日2007年7月4日发明者吴达华,席方柱,翀王,谭文礼,邹建龙申请人:中国石油集团工程技术研究院;天津中油渤星工程科技股份有限公司