一种耐盐遇水不分散水泥浆及其制备方法与流程

本发明涉及油气钻井作业的固井工程领域，尤其涉及一种耐盐遇水不分散水泥浆及其制备方法。

背景技术：

1、目前，国内外许多已进入开发后期的油田，普遍存在高压盐水层(卤水层)，像我国的塔里木油田等。高含水地层固井时传统水泥浆候凝过程中极易受地层水冲刷稀释，造成水层段水泥溶蚀，使界面胶结质量下降，破坏水泥环密封完整性。

2、针对高含水油气井固井过程中易发生的水侵、水窜等问题，近年来进行了较多的研究。但现有抗水侵水泥浆均未考虑海水或盐水配浆的情况，无法在含水、高含水油气井盐水层(卤水层)固井作业及海上固井作业中使用，应用范围受到限制。

技术实现思路

1、本发明提供一种耐盐遇水不分散水泥浆及其制备方法，能够解决高盐、高含水固井作业中存在的水侵问题。

2、本发明提供了一种耐盐遇水不分散水泥浆，包括以下重量份数的各组分：100重量份的水泥，2～8重量份的耐盐遇水不分散材料，0.5～2重量份的减阻剂，0.2重量份的消泡剂以及37～56重量份的配浆水；其中，耐盐遇水不分散材料包括以下重量份数的各组分：100重量份的n,n-二甲基丙烯酰胺，3～6重量份的丙烯酸，10～20重量份的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，5～15重量份的环状单体，0.1～0.4重量份的支化剂，5～15重量份的阳离子单体，0.3～3重量份的交联剂以及400～500重量份的水。

3、进一步地，减阻剂包括磺酸盐类减阻剂。

4、进一步地，消泡剂包括酯类消泡剂和/或有机硅类消泡剂。

5、进一步地，配浆水包括淡水、海水和nacl含量为0～18％wt％盐水中的至少一种。

6、进一步地，环状单体包括n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基戊内酰胺和n-乙烯基己内酰胺中的至少一种。

7、进一步地，支化剂包括季戊四醇和/或双季戊四醇。

8、进一步地，阳离子单体包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵和二甲基二烯丙基溴化铵中的至少一种。

9、进一步地，交联剂包括3-烯丙基氧基-2-羟基丙磺酸、n,n-亚甲基二丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

10、本发明提供了一种上述的耐盐遇水不分散水泥浆的制备方法，包括以下步骤：按照各组分的重量份数，向反应容器中依次加入n,n-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、环状单体、支化剂和水，得到反应液。在100转/分钟的速度下搅拌，待各组分溶解完全后，将反应液的氢离子浓度指数ph值调节至7～9，将反应液的温度升高至35～55℃。向反应液中滴加引发剂，反应0.5～1小时后滴加阳离子单体和交联剂的混合溶液，反应3～4小时，将反应液的温度冷却至室温，得到耐盐遇水不分散材料。按照各组分的重量份数，向恒速搅拌器中加入耐盐遇水不分散材料、减阻剂和配浆水，搅拌均匀后加入消泡剂。设定恒速搅拌器的搅拌速度为4000±200r/min，在15秒内将水泥全部倒入恒速搅拌器中，然后将恒速搅拌器的搅拌速度升至12000±500r/min，继续搅拌35秒，得到耐盐遇水不分散水泥浆。

11、进一步地，引发剂包括硫酸铈铵和/或硝酸铈铵。引发剂与支化剂的重量比为3:1～4:1。

12、与现有技术相比，本发明具有如下效果：

13、本发明的耐盐遇水不分散水泥浆具有良好的耐盐性，无论配浆水是淡水、海水还是nacl含量为0～18％wt％的盐水，均能显著提高水泥浆的遇水不分散性能，具有较好的抗水侵效果，同时兼具优良的流变性能。用于含水、高含水油气井盐水层(卤水层)固井作业及海上固井作业时，能有效避免地层水对水泥浆的侵蚀，保障固井施工的顺利进行，提高固井质量，尤其是盐水层(卤水层)段固井质量。

技术特征：

1.一种耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

2.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

3.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

4.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

5.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

6.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

7.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

8.如权利要求1所述的耐盐遇水不分散水泥浆，其特征在于，

9.一种权利要求1-8任一所述的耐盐遇水不分散水泥浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种耐盐遇水不分散水泥浆及其制备方法。耐盐遇水不分散水泥浆包括以下重量份数的各组分：100重量份的水泥，2～8重量份的耐盐遇水不分散材料，0.5～2重量份的减阻剂，0.2重量份的消泡剂以及37～56重量份的配浆水；其中，耐盐遇水不分散材料包括以下重量份数的各组分：100重量份的N,N‑二甲基丙烯酰胺，3～6重量份的丙烯酸，10～20重量份的2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸，5～15重量份的环状单体，0.1～0.4重量份的支化剂，5～15重量份的阳离子单体，0.3～3重量份的交联剂以及400～500重量份的水。本发明的耐盐遇水不分散水泥浆具有良好的耐盐性，无论配浆水是淡水、海水还是NaCl含量为0～18％wt％的盐水，均能显著提高水泥浆的遇水不分散性能，具有较好的抗水侵效果，同时兼具优良的流变性能。

技术研发人员：李岩阁,侯薇,孙富全,邹双,张天意,梅明佳,吴阳,涂思琦,董子越,邹建龙,史为纪,赵宝辉,石凌龙,席方柱,杨昆鹏
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27