[发明专利]缓凝水泥浆

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓凝水泥浆，尤其涉及一种用于油井堵水、注水井调剖、稠油热采井防砂封窜等方面的缓凝水泥浆，属于油田化学堵水调剖领域。

背景技术

目前，国内外油田油井堵水、固砂，稠油热采井防砂、封窜以及油田注水井调剖、封堵煤层透水等使用的水泥浆，普遍存在稠化快的缺点，一般稠化时间不到2小时(水灰比0.44的G级水泥浆40℃稠化时间大约90分钟)，而使用水泥浆油井堵水、固砂，稠油热采井防砂、封窜以及油田注水井调剖、封堵煤层透水等现场施工作业有时需要泵注较长时间，一般为5-10h，或因机械故障而不得不停止作业更长时间，一般为10-24h，而这往往容易出现井筒封死，油管及井下工具拔不出等严重事故，甚至存在整个油井报废的危险，由此可能造成重大的经济损失。目前可使用缓凝剂来解决这类问题，报道的缓凝剂主要包括：弱有机酸类、木质素磺酸盐类、葡萄糖酸盐类等，但其缓凝时间仍然偏短，解决不了上述问题。中国专利公报公开了一种：公开号为CN1513797的发明专利“油井水泥缓凝剂”，使用该缓凝剂、G级水泥配制的水泥浆，45℃稠化时间仅185分钟。另外，中国专利公报还公开了一种：申请号为200610014885.6的发明专利“水泥缓凝剂及应用”，使用缓凝剂、G级水泥配制的水泥浆，40℃稠化时间也只有240分钟，仍然存在缓凝时间短的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓凝时间长的缓凝水泥浆，以解决水泥浆在进行堵水、稠油热采井防砂封窜、以及注水井调剖、封堵煤层透水等施工作业时存在的井筒封死，油管及井下工具拔不出的危险。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为缓凝水泥浆，由以下重量百分含量的组分组成：尿素15-35％，悬浮剂0.01-0.1％，水泥30-65％，水19-35％。

其中，所述的悬浮剂为有机聚合物或生物高分子中的任一种，悬浮剂为市售商品。

所述的水泥为普通水泥或油井水泥中的任一种或其组合。

本发明缓凝水泥浆的配制方法为：重量百分含量为19-35％的水中加入15-35％的尿素、0.01-0.1％的悬浮剂，搅拌溶解后再加入30-65％的水泥继续搅拌均匀即得本发明的缓凝水泥浆。本发明中的悬浮剂可以为任意一种市售悬浮剂。

本发明的各组份中，尿素起到的作用为：(1)由于尿素分子与水分子形成氢键，改变了单纯水的性质；(2)水中尿素的存在，减小了水泥颗粒与水分子接触的机会，两者均具有缓凝的作用。悬浮剂在本发明的缓凝水泥浆中所起到的作用是延缓水泥在水中沉降聚集的速度，以便于泵注。本发明的缓凝水泥浆，可使G级水泥浆40℃稠化时间达到10-48小时。本发明缓凝水泥浆的主要技术指标为：40℃稠化时间10-48小时；其凝固后抗压强度4-27Mpa；凝固后耐温≥300℃。

具体实施方式

实施例1

本发明的缓凝水泥浆由以下重量百分含量的组分制备而成：尿素：23.4％，瓜胶：0.05％，G级水泥：53％，水：23.55％。本实施中的瓜胶即为悬浮剂。

40℃稠化时间＞48小时(初始稠度2.6Bc，48小时后稠度0.8Bc，)；再装入模具候凝3天取出，抗压强度12.4MPa。

实施例2

本发明的缓凝水泥浆由以下重量百分含量的组分制备而成：尿素：21.2％，瓜胶：0.05％，G级水泥：57.7％，水：21.05％。

40℃稠化时间＞18小时(初始稠度3.3Bc，18小时后稠度6.2Bc，)；再装入模具候凝3天取出，抗压强度15.4MPa。

实施例3

本发明的缓凝水泥浆由以下重量百分含量的组分制备而成：尿素：19.2％，瓜胶：0.1％，G级水泥：61.4％，水19.3％。

40℃稠化时间＞10小时(初始稠度3.6Bc，10小时后稠度8.8Bc，)；再装入模具候凝3天取出，抗压强度17.5MPa。

现场施工时，向搅拌罐中按配方计量加入水、尿素、悬浮剂，搅拌至溶解，再计量加入水泥，继续搅拌均匀，用挤注泵或水泥车依此泵入前置液、缓凝水泥浆、顶替液，之后反洗井、采取注蒸汽促凝或关井地层自动升温候凝可根据具体情况确定。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。