一种高含硫气井用封堵剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高含硫气井用封堵剂，属于油气井堵水封窜用化学产品技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着高含硫气田气井边底水入侵日益严重，不仅增加了地面集输系统腐蚀控制难 度，而且加重了回注压力及处理成本，采取气井堵水控制地层出水量，是实现气井稳产的关 键技术。气井堵水普遍采用机械管柱和化学堵水相结合的工艺措施，实现高含硫气井长期 有效封堵的关键是化学堵水剂。高含硫气井一般垂深6000m左右，井温为130°C左右、H2S含 量为12%-14%、C0 2含量为8%-10%，要求堵剂具有良好的防腐耐温性能。由于高含硫气井 井型多，井身结构复杂，受永久式不动管柱影响，堵水需采用外径为38.1mm的连续油管作 业，封堵位置垂深6000m左右，根据连续油管最小栗压lOMPa计算，堵水剂的塑形粘度最大不 能超过60mpa · s，因此要求堵水剂具有良好的流变性能，避免栗入中因摩阻过大造成栗压 过高破坏连续油管;根据超深高含硫气井储层特征，通过计算，堵水剂的抗压强度至少在 16MPa以上。
[0003] ZL201110148574. X公开了 一种油气井储层堵水、堵漏、暂闭封堵镁氧水泥浆及制 备方法，由氧化镁、水、水溶性调和剂、水溶性硼酸盐、糖类缓凝剂、酸溶硬质填料、降失水 剂、发泡剂和稳定剂按一定配比组成，该堵剂体系在密度0.8~2.2g/cm 3的范围内可调，在 20~150°C之间，都表现良好的高温应用性能，可用于普通油气井堵水、堵漏、暂闭封堵地 层，解决钻完井过程中储层孔洞或高渗透区域漏失、储层段出水及油水层的同时封堵等问 题，但该堵水剂含有羟乙基纤维素，导致堵水剂的塑形粘度大于90mpa · s，流变性能差，在 深井内通过连续油管栗入堵水剂时易导致栗压过高从而损坏连续油管；同时该堵水剂含有 大量的氧化镁及酸溶硬质填料，在含有大量H 2S的酸性地层水中易被酸溶，导致其抗压强度 低，无法满足高含硫气田气井堵水要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决在尚含硫气井中，现有无机堵水剂存在的流变性能差、 通过连续油管栗入时栗压过高易损坏连续油管、封堵抗压强度低、不耐酸盐腐蚀等缺陷，提 供一种高含硫气井用封堵剂。
[0005] 本发明通过以下技术方案加以实现：
[0006] -种高含硫气井用封堵剂，由高抗硫G级水泥、硅粉、微硅、羧基丁苯胶乳、消泡剂、 稳定剂、膨胀剂、分散剂、缓凝剂、水，按照如下质量百分比混合而成:40~55%的高抗硫G级 水泥、13~18 %的硅粉、1.5~3 %的微硅、8~11 %的羧基丁苯胶乳、0.1~0.3 %的消泡剂、 1.5~3%的稳定剂、1~2.2%的膨胀剂、1~2.2%的分散剂、1.5~2.2%的缓凝剂、17.4~ 18.1 %的水。
[0007] 所述的羧基丁苯胶乳由苯乙烯、丁二烯乳液和丙烯酸聚合而成，其结构通式为：
[0009] 其中η表示苯乙烯与丁二烯的聚合度，聚合度为5~15。
[0010] 所述的微硅密度在2.2~2.3g/cm3之间。
[0011] 所述的硅粉粒径范围为150~180目之间。
[0012] 所述的消泡剂为羧基丁苯胶乳消泡剂，由二甲基硅油与异辛醇按质量比1:1.5混 合而成。
[0013] 所述的稳定剂为羧基丁苯胶乳稳定剂，由非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚和 阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠按质量比3:1混合而成。
[0014] 所述的膨胀剂为明矾石、二水石膏中的一种或两种。
[0015] 所述的分散剂为磺化苯乙烯、甲酰胺中的一种或两种。
[0016] 所述的缓凝剂为磺烷基木质素、磺化单宁、磺化栲胶、丹宁酸钠中的一种或两种。
[0017] 本发明的有益效果是:封堵剂体系常温塑性粘度在60mpa · s以下，89°C时塑性粘 度在20mpa · s以下，能够在高含硫气井中通过连续油管顺利栗入井下;封堵剂固化水泥石 腐蚀前后的抗压强度均大于25MPa，腐蚀前后的渗透率均小于1.2Χ10_ 6μπι2,封窜堵水能力 较高，腐蚀深度均小于2mm/a，大大提高水泥石耐H2S和C0 2腐蚀能力，在地层内实现长期有效 驻留，完全满足尚含硫气井堵水要求。
【具体实施方式】
[0018] 申请人通过大量实验研究，发现在水泥浆体系加入羧基丁苯胶乳，可使其耐温达 200°C、稳定性良好，具有分散和降失水功能，可减少降失水剂的使用，降低水泥浆的塑性粘 度，大大提高水泥浆的流变性能；同时羧基丁苯胶乳还能与水泥浆形成空间网架结构，在一 定压差作用下聚结形成比较致密的硬胶饼，阻止水泥浆失水，保证水泥颗粒充分水化，有助 于水泥孔隙结构的发育，增大水泥石的抗压封堵强度；由于在水泥凝结硬化期间，胶乳在水 泥与地层接触的界面形成膜，在水泥体的孔隙内形成膜，最大程度地改善了水泥与地层、水 泥与井筒的胶结，从而防止沿界面产生的窜槽，即使有地层气体进入水泥基体，但由于胶乳 粒子的聚集和交联而自动堵孔，极大地降低了水泥石渗透率，使气体不能继续窜动，从而大 大提高水泥石的堵水封窜能力；申请人还发现在水泥浆体系加入微硅，能很好地与水泥颗 粒级配，降低水泥石的渗透性，提高水泥石耐酸盐腐蚀能力。
[0019] 基于上述认识，结合实施例对本发明做进一步描述：
[0020] 实施例1:
[0021] 在烧杯中将高抗硫G级水泥500g、180目硅粉150g、密度为2.2g/cm3的微硅30g混为 干粉，在混合容器中将水176g、明研^石10g、磺化苯乙稀21 g、消泡剂3g、稳定剂15g、羧基丁苯 胶乳80g、磺烷基木质素15g混合均匀，将烧杯中的干粉缓慢倒入混合容器中，打开混合容器 内的搅拌器，并以12000转/分的转速转动35秒，即得高含硫气井用封堵剂。
[0022] 实施例2:
[0023]在烧杯中将高抗硫G级水泥550g、180目硅粉130g、密度为2.2g/cm3的微硅15g混为 干粉，在混合容器中将水174g、明研^石10g、磺化苯乙稀10g、消泡剂1 g、稳定剂15g、羧基丁苯 胶乳80g、磺烷基木质素5g混合均匀，将烧杯中的干粉缓慢倒入混合容器中，打开混合容器 内的搅拌器，并以12000转/分的转速转动35秒，即得高含硫气井用封堵剂。
[0024] 实施例3:
[0025]在烧杯中将高抗硫G级水泥400g、180目硅粉180g、密度为2.3g/cm3的微硅30g混为 干粉，在混合容器中将水18