[发明专利]一种油层用低密高强增韧水泥浆体系及其制备方法

说明书

本发明属于固井水泥浆领域，具体涉及一种油层用低密高强增韧水泥浆体系及其制备方法。该水泥浆体系主要由水和以下重量份数的组分组成：油井水泥100份，减轻剂8～20份，固体胶乳2～6份，降失水剂3～4份，增强剂8～20份，减阻剂0.1～0.3份，膨胀剂2～4份，消泡剂0.1～0.2份。该水泥浆体系具有较好的韧性，可有效降低固井时环空液柱压力；同时保证水泥石的高强度高韧性，避免注水泥过程压漏地层及薄水泥环射孔时发生碎裂，导致油水层管外窜通；同时该水泥浆体系还具有微膨胀、低滤失量、稳定性好、流变性好等特点，解决了低压易漏井及套管开窗侧钻井注水泥的固井质量问题。

技术领域

本发明属于固井水泥浆领域，具体涉及一种用于低压易漏井区的低密高强增韧水泥浆体系及其制备方法。

背景技术

河南油田下二门浅层，地层疏松，地层承压能力差(要求固井水泥浆密度≤1.70g/cm³)，目的层渗透率高，固井过程中水泥浆漏失频发。在该区开展老井改造时，对Φ139.7mm套管开窗侧钻后采用101.6mm大通径尾管完井，油层尾管与井壁间间隙小(6.3mm-10.2mm)，固井注水泥过程中循环压耗大，固井安全窗口小，固井难度极大，部分井固井后水泥浆漏失严重，套管与地层环空几乎无水泥，导致投产即管外窜，严重制约下二门浅层剩余油挖潜。

本项目组针对小间隙注水泥的固井质量问题，已开发成功微膨胀增韧水泥浆体系(授权公告号为CN106892594B)，其由油井水泥，胶乳，降失水剂，减阻剂，早强剂，膨胀剂，消泡剂，水等组成，其密度为1.90g/cm³左右，在低压易漏井区应用时存在漏失风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油层用低密高强增韧水泥浆体系，具有低密度、高强度及高韧性的特点，能够有效解决低压易漏井及套管开窗侧钻井注水泥的固井质量问题。

本发明的第二个目的在于提供上述低密高强增韧水泥浆体系的制备方法。

为实现上述目的，本发明的油层用低密高强增韧水泥浆体系的技术方案是：

一种油层用低密高强增韧水泥浆体系，主要由水和以下重量份数的组分组成：油井水泥100份，减轻剂8～20份，固体胶乳2～6份，降失水剂3～4份，增强剂8～20份，减阻剂0.1～0.3份，膨胀剂2～4份，消泡剂0.1～0.2份。

本发明的油层用低密高强增韧水泥浆体系，具有较好的韧性，可有效降低固井时环空液柱压力；同时保证水泥石的高强度高韧性，避免注水泥过程压漏地层及薄水泥环射孔时发生碎裂，导致油水层管外窜通；同时该水泥浆体系还具有微膨胀、低滤失量、稳定性好、流变性好等特点，技术优势与环保优势显著，现场实施固井质量优良，解决了低压易漏井及套管开窗侧钻井注水泥的固井质量问题。

优选的，所述固体胶乳为丁苯胶乳粉末。丁苯胶乳粉末属于橡胶类的热塑性合成树脂，利用其高弹性、胶膜的柔韧性，达到提高水泥石韧性的目的。进一步优选的，所述丁苯胶乳粉末为GR-S丁苯胶乳改性乳液粉末。

优选的，所述减轻剂为空心玻璃微球。本发明中，减轻剂选择空心玻璃微球，除了实现水泥浆密度的目的之外，还能提高添加固体胶乳的水泥浆体系的稳定性，从而满足固井施工需要。更优选的，所述空心玻璃微球为Y4000空心玻璃微球、Y12000空心玻璃微球中的一种或两种。

所述低密高强增韧水泥浆体系由以下重量份的组分组成：油井水泥100份，减轻剂8～20份，固体胶乳2～6份，降失水剂3～4份，减阻剂0.1～0.3份，增强剂8～20份，膨胀剂2～4份，消泡剂0.1～0.2份，水70～103份。

优选的，所述低密高强增韧水泥浆体系的密度为1.4～1.7g/cm³。水泥浆体系的用水量根据以上低密度范围进行调节即可。

本发明的油层用低密高强增韧水泥浆体系的制备方法的技术方案是：