[发明专利]一种油井水泥石高温稳定剂及其应用

说明书

本发明涉及一种油井水泥石高温稳定剂，包括如下质量百分比的各组分：沉淀二氧化硅40‑50％；氧化铝粉30‑40％；海泡石粉5‑15％；玄武岩全切纤维5‑10％；碳纳米管1‑2％。上述的油井水泥石高温稳定剂的应用：将所述稳定剂与G级高抗硫酸盐水泥按照比例混合获得水泥浆体系，将该水泥浆体系应用于超高温、稠油热采及地热井固井。本发明的油井水泥石高温稳定剂能够形成一套适用于超高温、稠油热采及地热井固井需求的水泥浆体系，各项性能满足施工要求，形成的水泥石环耐高温，能有效避免火驱、气驱施工后水泥石抗压强度衰退，保证水泥环的完整性，避免因水泥石破碎造成环空带压及套管损坏。

技术领域

本发明属于石油钻井工程技术领域，尤其涉及一种油井水泥石高温稳定剂及其应用。

背景技术

油井水泥石的抗高温强度衰退材料一直以来用的是硅粉，但长期的实践表明硅粉在长期经受高温后(静止温度≥150℃)力学性能衰退，抗压强度衰减厉害，不能保证长期封固有效，特别是用于稠油热采及地热井固井需求的水泥浆体系，普通加砂配方已经不再适用。

以火驱采油举例：火驱技术是通过注气井连续注入空气，点燃并加热油层，将原油推向生产井的一种稠油热采技术，具有热效率高、采收率高、节能减排等优势。适用范围广，可用于较深的稠油油藏、低渗透油藏、注水能力差或不适合用水驱的油藏。

国外开展火烧油层技术的国家有美国、罗马尼亚等40余个国家。在数量方面美国领先，其单井产量平均为4.5t/d，罗马尼亚Sup lacu油田火驱项目在世界上规模最大，稳产近30年，累计增产1500×104t。我国自1958年起，先后在新疆、玉门、胜利、吉林和辽河油田开展了火烧油层试验研究。目前辽河油田与新疆油田火驱试验较为成功，其中辽河油田规模国内最大，有5个稠油区块开展火驱试验。火驱采油过程中火焰温度高，会造成普通水泥环强度衰退，水泥环易破裂造成环空带压及套管损坏。

目前，国内在抗高温衰退领域使用的是硅酸盐、磷酸盐水泥，或在G级水泥中加入超细硅材料，这些材料使水泥的部分水化产物在高温下强度衰退现象有所减弱，但没有根本上解决水泥石强度衰退的问题，磷酸盐水泥在现场应用过程中出现了固井质量差的问题。

因此，基于这些问题，提供一种适用于超高温、稠油热采及地热井固井需求的油井水泥石高温稳定剂，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于超高温、稠油热采及地热井固井需求的油井水泥石高温稳定剂。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种油井水泥石高温稳定剂，包括如下质量百分比的各组分：

进一步的，所述沉淀二氧化硅的粒径≥200目。

进一步的，所述氧化铝粉粒径400-800目。

进一步的，所述海泡石粉粒径为≥200目。

进一步的，所述玄武岩全切纤维长度≤2mm。

进一步的，所述碳纳米管直径≤10nm，长度≤2mm。

上述的油井水泥石高温稳定剂的应用：将所述稳定剂与G级高抗硫酸盐水泥按照比例混合获得水泥浆体系，将该水泥浆体系应用于超高温、稠油热采及地热井固井。

本发明的优点和积极效果是：

本发明的油井水泥石高温稳定剂能够形成一套适用于超高温、稠油热采及地热井固井需求的水泥浆体系，各项性能满足施工要求，形成的水泥石环耐高温，能有效避免火驱、气驱施工后水泥石抗压强度衰退，保证水泥环的完整性，避免因水泥石破碎造成环空带压及套管损坏。

具体实施方式