[发明专利]一种套中固套井用低摩阻弹韧性固井水泥浆

说明书

本发明涉及页岩气开发技术领域，具体涉及一种套中固套井用低摩阻弹韧性固井水泥浆，可解决套中固套井固井施工过程中水泥浆易漏失的问题，各组分及重量比如下：油井G级水泥100份，超细矿渣30～90份，超细粉煤灰30～90份，悬浮剂0.4～4份，降失水剂1～5份，弹韧性剂7～20份，膨胀剂1～4份，消泡剂1～4份，水100～200份。本发明的水泥浆具有低摩阻、低弹性模量、沉降稳定性好、失水量低、稠化曲线稳定等优良的综合性能，可较好的适用于套中固套井的作业施工，保证施工安全和防止压裂过程中水泥环应力失效。

技术领域

本发明涉及页岩气开发技术领域，具体涉及一种套中固套井用低摩阻弹韧性固井水泥浆。

背景技术

页岩气储层具有低孔低渗、无自然产能等特点，其高效开发需要利用大规模水力压裂形成人工裂缝提供渗流通道进行生产，但存在初次改造后产量递减速率快、稳产期短的问题。需要采用在原始井眼中下入小套管，对小套管进行固井封固后，进行重复压裂，来重新提高页岩气井产能。

在老页岩气井中下入小套管进行固井的技术，被称作套中固套技术。由于老页岩气井中存在初次压裂的原始裂缝，虽然采用封堵技术进行了适当的封堵，但是由于堵漏施工限制条件多，可采取的封堵手段有限，实际的堵漏效果不佳，地层的承压能力有限，要求固井水泥浆的循环摩阻尽可能低才能提高固井施工的成功率。此外，由于后期需要对地层进行重复压裂，为保证压裂效果和防止页岩气生产过程中环空窜流，要求使用低弹性模量的弹韧性水泥浆体系。但是目前固井施工所使用的水泥浆体系(包括文献中报道的低摩阻水泥浆体系)粘度普遍较高，且文献中报道的低摩阻水泥浆多倾向于提高水泥浆的流动度，而流动度是水泥浆在低剪切速率条件下的流变性指标。正常固井施工时，水泥浆实际的剪切速率较高，对应于六速旋转粘度计的转数为200转和300转的读数，因而开发出200转和300转的读数较低的水泥浆才能更好的解决固井过程中水泥浆漏失的难题。但是由于水泥浆中存在较多的水泥颗粒等固相颗粒，较低的水泥浆粘度会导致水泥浆沉降稳定性变差，限制了低摩阻水泥浆体系的开发和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种套中固套井用低摩阻弹韧性固井水泥浆，以解决套中固套井固井施工过程中水泥浆易漏失的问题，并提高压裂施工的安全性和防止页岩气生产过程中的环空窜流及环空带压的发生。

为了实现上述目的，本发明提供了一种套中固套井用低摩阻弹韧性固井水泥浆，各组分及重量比如下：

油井G级水泥：100份

超细矿渣：30～90份

超细粉煤灰：30～90份

悬浮剂：0.4～4份

降失水剂：1～5份

弹韧性剂：7～20份

膨胀剂：1～4份

消泡剂：1～4份

水：100～200份。

根据本发明，优选的，所述的超细矿渣为水淬高炉矿渣粉，比表面积大于700m²/kg。

根据本发明，优选的，所述的超细粉煤灰，比表面积大于1500m²/kg。

根据本发明，优选的，所述的悬浮剂为定优胶、硅藻土、气相二氧化硅三者混合而成，三者的重量比：定优胶(0.1～1份)、硅藻土(30～40份)、气相二氧化硅(30～40份)。

根据本发明，优选的，所述的降失水剂为丙烯酰胺类降失水剂、聚乙烯醇类降失水剂的一种或两种混合。

根据本发明，优选的，所述的弹韧性剂为丁苯胶乳、苯丙胶乳的一种。

根据本发明，优选的，所述的膨胀剂为氧化钙类膨胀剂、氧化镁类膨胀剂的一种或两种混合。