[发明专利]低温井固井用水泥浆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低温井固井用水泥浆及其制备方法，依次包括如下步骤：⑴将4.8‑12份降失水剂和2.4份分散剂USZ倒入352份去离子水中搅拌均匀；⑵将800份G级油井水泥、16‑24份氯化钙和32‑40份微硅粉进行干粉混合；⑶将混合干粉放入步骤⑴的溶液中搅拌均匀，得到低温井固井用水泥浆；降失水剂的制备方法依次包括如下步骤：将6‑8份聚乙烯醇PVA1788溶于100份去离子水中配置成聚乙烯醇水溶液；加入10‑13份交联剂戊二醛，搅拌升温至50‑60℃；③以浓盐酸调节pH值至4‑5之间，继续搅拌1小时，在酸性条件下化学反应；④用NaOH溶液调节pH值在7‑8后冷却至室温，再加入1‑1.5份甲醛溶液，混合均匀后得到降失水剂。该水泥浆能够适应60℃以下的低温井环境，侯凝时间短，强度发育快，施工安全性好。

技术领域

本发明涉及石油天然气固井，具体涉及一种低温井固井用水泥浆；本发明还涉及一种低温井固井用水泥浆的制备方法，属于低温井固井技术领域。

背景技术

目前固井中使用的油井水泥为硅酸盐油井水泥，存在的突出问题是水泥浆凝结时间长，强度发展慢，尤其是在60℃以下的低温浅层井条件下，由于井浅、地温低，油井水泥强度发展缓慢，候凝时间长，增加了钻井成本，并易造成环空窜流，影响固井质量和作业安全。水泥浆在正常要求的候凝时间内，难以形成足够高的强度，不能满足生产开采的需要。通常添加氯化钙作为早强剂，但是对水泥浆的流变性影响较大，拌浆困难，不利于泵送。

固井时，通过钻井液循环将井眼及环空清洗干净后，先将先导隔离液注入套管串，然后注入固井水泥浆达到固井设计量，先导隔离液将钻井液与固井水泥浆隔离开。降失水剂是固井水泥浆中的重要成分，多年来针对低温条件下固井问题，各国研究人员对降失水剂等外加剂及先导隔离液进行深入的研究，开发出了许多新型的隔离液和外加剂，取得了丰硕的研究成果，使低温固井技术得到较大发展。

目前常用固井用水泥浆中降失水剂的共同缺陷在于：一、常用于油井水泥降失水剂的是各种纤维素醚类，包括梭甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)等。纤维素醚类高分子具有良好的降失水性能，但这些纤维素材料的加入，使水泥浆增稠，在加量较高时水泥浆拌浆困难，甚至难以泵送，且此类材料有较强的缓凝作用，延缓水泥石的强度发育。

二、目前市面上降失水剂着力解决高温条件下水泥浆性能，缺乏低温条件下水泥浆性能评价。

三、降失水剂运抵施工现场后，通常先进行配水，再做实验，实验指标满足则进行配浆固井。但是在现场有时由于其它因素，出现配浆固井推迟，在现场的等待时间稍长，降失水剂的性能会发生变化，严重时容易导致固井失败。因此实际配浆时，需要对降失水剂的性能进行复核，如果复核指标达不到要求，则会遭到弃用。大多数情况下，延误超过一周即会遭到弃用，造成浪费和生产成本的提高。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种低温井固井用水泥浆，能够适应60℃以下的低温井环境，泵送性能好，侯凝时间短，强度发育快，施工安全性好。

为解决以上技术问题，本发明的一种低温井固井用水泥浆，所述固井用水泥浆包括如下原料组分及重量含量，G级油井水泥：800份、降失水剂：4.8-12份、氯化钙：16-24份、微硅粉：32-40份、分散剂USZ：2.4份和去离子水：352份；其中降失水剂包括如下原料组分及重量含量，去离子水：100份、聚乙烯醇PVA1788：6-8份、交联剂戊二醛：10-13份和甲醛：1-1.5份。

作为本发明的优选方案，所述固井用水泥浆包括如下原料组分及重量含量，G级油井水泥：800份、降失水剂：4.8份、氯化钙：16份、微硅粉：32份、分散剂USZ：2.4份和去离子水：352份；其中降失水剂包括如下原料组分及重量含量，去离子水：100份、聚乙烯醇PVA1788：6份、交联剂戊二醛：10份和甲醛：1份。