本发明涉及水泥领域,具体涉及一种稠油热采井的防衰退水泥浆。
背景技术:
基础研究表明油井水泥在高于110℃的环境下水泥石强度会大幅度衰退,从而造成后期环空油气水窜,影响油气井寿命。之前研究表明加入一定量的硅粉(占水泥比例的35%或以上)能防止此类衰退,但近期研究及现场实际生产表明当温度超过150℃硅粉已不能有效抵抗此类衰退,随着油气勘探的深入及地热井开发超高温固井日益增多,此类问题日益突出。
稠油热采井固井后套管及水泥石长期经受温度高于345℃饱和蒸汽,在注替周期内水泥石出现崩溃、甚至粉碎的情况。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:现有技术中稠油热采井固井后套管及水泥石长期经受温度高于345℃饱和蒸汽,在注替周期内水泥石出现崩溃、甚至粉碎的问题,目的在于提供解决上述问题的一种稠油热采井的防衰退水泥浆。
本发明通过下述技术方案实现:
一种稠油热采井的防衰退水泥浆,以重量百分计,包括g级油井水泥、降失水剂、高温缓凝剂和水;
还包括g级油井水泥50%-100%的高温抗衰退剂,降失水剂的加入量为g级油井水泥的2-5%,高温缓凝剂的加入量为g级油井水泥的1-2%,水的加入量为g级油井水泥的50-60%;
所述高温抗衰退剂包括:
本发明在高温条件下,在高温抗衰退剂的作用下,能有效达到防止抗压强度衰退的效果。
通过检测得知:本发明的水泥浆密度达到2.0g/cm3左右,50℃*72h*0.1mpa的抗压强度达到18mpa左右,350℃*105d*21mpa的水泥石抗压强度达到35mpa左右,并且还能提高抗拉强度,效果十分显著。
并且,本发明的水泥浆在72h起强度,在3天时可达到30mpa左右,到28天强度缓慢增长至37mpa左右,然后长期保值稳定,在98天的抗压强度依然能达到35mpa左右,98天的抗压强度与28天保持基本一致。证明本发明具有较好的防衰退效果。
进一步,所述降失水剂为n-乙烯基吡咯烷酮。
更进一步,以重量百分计,所述高温缓凝剂包括:
经过检测得知,本发明在低于90℃条件下常温下表现出化学惰性不影响水泥浆的现场混配及注替,粘度可调控,效果十分显著。
优选地,所述水的加入量为g级油井水泥的50-60%。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明高温条件下,在高温抗衰退剂的作用下,能有效达到防止抗压强度衰退的效果。
2、本发明的水泥浆密度达到2.0g/cm3左右,50℃*72h*0.1mpa的抗压强度达到18mpa左右,350℃*105d*21mpa的水泥石抗压强度达到35mpa左右,并且还能提高抗拉强度,效果十分显著。
3、本发明的水泥浆在72h起强度,在3天时可达到30mpa左右,到28天强度缓慢增长至37mpa左右,然后长期保值稳定,在98天的抗压强度依然能达到35mpa左右,98天的抗压强度与28天保持基本一致。证明本发明具有较好的防衰退效果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种稠油热采井的防衰退水泥浆,包括g级油井水泥、降失水剂、高温缓凝剂、高温抗衰退剂和水;其中,高温抗衰退剂加入量为g级油井水泥的75%,降失水剂的加入量为g级油井水泥的4%,高温缓凝剂的加入量为g级油井水泥的2%,水的加入量为g级油井水泥的59%;
所述高温抗衰退剂包括:
所述降失水剂为n-乙烯基吡咯烷酮。
所述高温缓凝剂包括:
本发明的具体制备方法为:
步骤一、将光伏硅、气相二氧化硅、重烧氧化镁和矿物纤维混合均匀配置成高温抗衰退剂;
步骤二、将高温抗衰退剂、高温缓凝剂、g级油井水泥、降失水剂和水混合均匀即可;
其中,高温缓凝剂的制备方法如下:
将amps、丙烯酰胺、衣康酸、马来酸酐、丙烯酰吗啉和水混合均匀并调节溶液ph至5.8~6.2后,加入到反应容器中,并在反应容器中通入n2保护,40~55℃时加入单体质量2.0%-3.0%的引发剂进行自由基聚合;当反应到达最高温度点时开始计时,计时1~1.5h后获得成品。其中,所述高温缓凝剂brt-22l的制备方法中通过naoh调节ph,ph调节至6。所述引发剂加入时的温度为50℃,计时的时间为1h。引发剂为过硫酸铵。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在仅仅于,本实施例中个组分的配比不同,具体设置如下:
所述高温抗衰退剂包括:
所述降失水剂为n-乙烯基吡咯烷酮。
所述高温缓凝剂包括:
实施例3
本实施例与实施例1的区别在仅仅于,本实施例中各组分的配比不同,具体设置如下:
所述高温抗衰退剂包括:
所述降失水剂为n-乙烯基吡咯烷酮。
所述高温缓凝剂包括:
实施例4
本实施例为实施例1的对比实施例,本实施例中水泥基体的构成不同,本实施例中组成和配比不同,具体设置如下:
水泥基体包括g级油井水泥,g级油井水泥重量1%的矿物纤维,g级油井水泥重量47%的微硅,g级油井水泥重量2%的高温缓凝剂,g级油井水泥重量3%的降失水剂,g级油井水泥重量63%的水。
对上述实施例进行抗压强度(mpa)的性能的检测,检测结果如表1所示。
表1
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。