[发明专利]一种超高温防衰退水泥浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥领域，具体涉及一种超高温防衰退水泥浆的制备方法。

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。

发明内容

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：

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，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％，高温抗衰退剂的加入量为G级油井水泥的50-100％，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。引发剂为过硫酸铵。

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。

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：