CN101337796B - 可存储的液体化水泥浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可存储的液体化水泥浆，包括：100份水泥、0～70份减轻剂、0～50份加重剂、0～70份增强剂、30～150份水、0.5～5份悬浮稳定剂、2～10份水化抑制剂和0.3～2份分散剂。本发明可储存液体水泥浆的储存期可达3个月，水泥浆密度可控制在1.30～2.10g/cm3，能适用于各种井温。通过激活剂和通常的缓凝剂可使稠化时间控制在1～72小时；水泥浆早期抗压强度高，24小时强度达到14MPa以上；水泥浆浆体稳定可靠，水泥浆在储存前后性能基本保持不变，水泥浆的其它性能如降失水性能、流变性能等都可通过通常使用的固井外加剂调整到应用的要求。

Description

可存储的液体化水泥浆
技术领域
本发明涉及一种在海洋的采油、修井平台以及陆地边缘地带等无法使用常规固井设备的固井作业中所使用的可存储的液体化水泥浆。 
背景技术
目前固井注水泥作业通常都要使用水泥车、空压机、压力容器等昂贵、复杂的大型设备，对于海上油田来说，在平台上安放这些这些设备就成为很困难的问题。在井场，水泥通过空气压缩装置传送并按适当的比例与混拌水及其他外加剂混拌成可泵送的水泥浆，用泵送设备打入井下。由于需要复杂的、大型的空压设备、混拌设备和泵送设备，同时还受输灰中断、料库波动等因素的影响，水泥浆密度波动大，大大影响了固井质量。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可存储的液体化水泥浆，不需有压设备并易于运输，且水泥浆密度均一稳定，易于控制。 
为了解决上述问题，本发明提供了一种可存储的液体化水泥浆包括：100份水泥、0～70份减轻剂、0～50份加重剂、0～70份增强剂、30～150份水、0.5～5份悬浮稳定剂、2～10份水化抑制剂和0.3～2份分散剂。 
优选地，所述悬浮稳定剂包括：1重量份超细矿渣粉、0.2～0.5重量份搬土、0.05～0.2重量份羧甲基纤维素和0.01～0.1重量份黄原胶。 
优选地，所述水化抑制剂包括：1份A葡萄糖酸盐、0.2～0.8份B葡萄糖酸盐、0.05～0.15木质素磺酸盐、0.1～1份膦酸盐和/或羧酸盐、0.01～0.2份可溶性淀粉。 
优选地，所述减轻剂为：1份漂珠、0.1～1份膨胀珍珠岩、0.1～0.5份搬 土。 
优选地，所述增强剂为：1份超细水泥、1份微硅、0.1～0.5份硫酸铝、0.1～0.3份磺化酮醛缩合物。 
优选地，所述加重剂为：1份赤铁矿粉、0.7～1份次铁矿粉和1～1.5份重晶石份。 
优选地，所述分散剂为：1份磺化酮醛缩合物、0.1～0.6份磺化三聚氰胺浓缩物、0.3～0.6份萘磺酸盐聚合物、0.05～0.7份苯乙烯马来酸酐聚合物和0.2～0.7份氨基磺酸盐聚合物。 
本发明可储存液体水泥浆的储存期可达3个月，水泥浆密度可控制在1.30～2.10g/cm3，能适用于各种井温。通过激活剂和通常的缓凝剂可使稠化时间控制在1～72小时；水泥浆早期抗压强度高，24小时强度达到14MPa以上；水泥浆浆体稳定可靠，水泥浆在储存前后性能基本保持不变，水泥浆的其它性能如降失水性能、流变性能等都可通过通常使用的固井外加剂调整到应用的要求。此外，本发明还具有如下优点： 
1)可储存液体水泥浆的生产和储存不需有压设备并易于运输； 
2)可储存液体水泥浆密度均一稳定，易于控制； 
3)采用本发明水泥浆可缩短固井周期，提高固井效率，降低固井费用； 
4)采用本发明水泥浆还具有降低噪音、减少灰尘、有利于环保等作用。 
具体实施方式
实施例1 
首先按照如下配比称取各组分：100份水泥、20份减轻剂、20份增强剂、60份水、2份悬浮稳定剂、3份水化抑制剂和1份分散剂；其中，悬浮稳定剂包括：1份超细矿渣粉、0.2份搬土、0.05份羧甲基纤维素和0.1重量份黄原胶；水化抑制剂包括：1份葡萄糖酸盐A、0.2份葡萄糖酸盐B、0.05木质素磺酸盐、1份膦酸盐、0.2份可溶性淀粉；减轻剂包括：1份漂珠、0.1份膨胀珍珠岩、0.5份搬土；增强剂包括：1份超细水泥、1份微硅、0.1份硫酸铝、0.3份磺化酮醛缩合物；分散剂包括：1份磺化酮醛缩合物、0.1份磺化三聚 氰胺浓缩物、0.3份萘磺酸盐聚合物、0.05份苯乙烯马来酸酐聚合物和0.7份氨基磺酸盐聚合物。 
其次，所称取的水泥、减轻剂、增强剂、悬浮稳定剂干混至均匀，再将水、水化抑制剂和分散剂加入到瓦楞搅拌器中搅拌，启动搅拌器，转速调为4000rpm，在此转速下，将混拌均匀的混合料加入到瓦楞搅拌器中，全部材料加完后，将搅拌器转速提高到12000rpm搅拌2分钟。 
再次，将搅拌均匀的可存储水泥浆倒入密闭的容器中，在室温条件下储存，并且每7天搅拌一次。 
用上述配比配制的可储存水泥浆密度为1.57g/cm3，储存期达到25～100天。 
实施例2 
首先按照如下配比称取各组分：100份水泥、35份加重剂、44份水、0.5份悬浮稳定剂、2份水化抑制剂和0.3份分散剂；其中，悬浮稳定剂包括：1份超细矿渣粉、0.5份搬土、0.2份羧甲基纤维素和0.01份黄原胶；水化抑制剂包括：1份葡萄糖酸盐A、0.8份葡萄糖酸盐B、0.15木质素磺酸盐、0.1份膦酸盐、0.01份可溶性淀粉；增强剂包括：1份超细水泥、1份微硅、0.5份硫酸铝、0.1份磺化酮醛缩合物；分散剂包括：1份磺化酮醛缩合物、0.6份磺化三聚氰胺浓缩物、0.6份萘磺酸盐聚合物、0.7份苯乙烯马来酸酐聚合物和0.2份氨基磺酸盐聚合物；加重剂包括为：1份赤铁矿粉、0.7份次铁矿粉和1份重晶石份。 
其余制备工艺及储存同实施例1。 
用上述配比配制的可储存水泥浆密度为2.16g/cm3，储存期达到25～100天。 
实施例3 
首先按照如下配比称取各组分：100份水泥、36份水、5份悬浮稳定剂、10份水化抑制剂和2份分散剂；其中，悬浮稳定剂包括：1份超细矿渣粉、 0.3份搬土、0.1份羧甲基纤维素和0.05份黄原胶；水化抑制剂包括：1份葡萄糖酸盐A、0.6份葡萄糖酸盐B、0.1份木质素磺酸盐、0.5羧酸盐、0.1份可溶性淀粉；分散剂包括：1份磺化酮醛缩合物、0.1份磺化三聚氰胺浓缩物、0.4份萘磺酸盐聚合物、0.3份苯乙烯马来酸酐聚合物和0.5份氨基磺酸盐聚合物。 
其余制备工艺及储存同实施例1。 
用上述配比配制的可储存水泥浆密度为1.97g/cm3，储存期达到25～100天。 
实施例4 
首先按照如下配比称取各组分：100份水泥、70份减轻剂、70份增强剂、150份水、0.5～3份悬浮稳定剂、2～8份水化抑制剂和0.3～2份分散剂；其中，悬浮稳定剂包括：1重量份超细矿渣粉、0.2～0.5重量份搬土、0.05～0.2重量份羧甲基纤维素和0.01～0.1重量份黄原胶。水化抑制剂包括：1份葡萄糖酸盐A、0.2～0.8份葡萄糖酸盐B、0.05～0.15木质素磺酸盐、0.1～1份膦酸盐和/或羧酸盐、0.01～0.2份可溶性淀粉。 
用上述配比配制的可储存水泥浆密度为1.30g/cm3，储存期达到25～100天。 
其余制备工艺及储存同实施例1。 
实施例5 
首先按照如下配比称取各组分：100份水泥、50份加重剂、53份水、0.5～5份悬浮稳定剂、2～10份水化抑制剂和0.3～2份分散剂；其中，悬浮稳定剂包括：1重量份超细矿渣粉、0.2～0.5重量份搬土、0.05～0.2重量份羧甲基纤维素和0.01～0.1重量份黄原胶。水化抑制剂包括：1份葡萄糖酸盐A、0.2～0.8份葡萄糖酸盐B、0.05～0.15木质素磺酸盐、0.1～1份膦酸盐和/或羧酸盐、0.01～0.2份可溶性淀粉。 
用上述配比配制的可储存水泥浆密度为2.23g/cm3，储存期达到25～100天。 
其余制备工艺及储存同实施例1。 
表1不同密度可储存水泥浆配比 
Figure S2008101167020D00051
通过上述工艺制备的水泥浆在使用时，只需加入激活剂和水泥浆性能所需的其它常规外加剂，如缓凝剂和降滤失剂等，调整好稠化时间等性能后立即注入井下。 
上述可储存液体水泥可适用于各种井况的固井及修井作业，特别适用于水泥浆量较少的固井、修井作业(如小井眼固井)和无法上常规固井设备的固井、修井作业，如海上平台、偏远地区及滩海固井作业等，这些地带的固井和混合设备在平台没有放置空间或者难以到达，利用常用的运输工具(拖轮和/或罐车等)将液体化的水泥浆运到现场，加入一定的添加剂调整好稠化时间后，利用平台或拖轮的设施泵入井内，从而实现固井作业。表二为本发明可存储液体化水泥浆与传统固井水泥浆的对比。 
表2本发明可存储液体化水泥浆与传统固井水泥浆的对比 
项目 传统固井水泥浆 可储存液体化水泥浆
对设备的要求 带循环混拌的混浆撬、2台水泥泵车、置换槽、水泥储罐、空压机、缓冲槽、集尘器、批混罐、电源组 LCP/外加剂的储运设备、2台三缸泵、置换槽、2个25bbl的LCP槽
操作面积m2 74 35
占用面积m2 43 21
重量kg 26000 16000
总的费用 100％ 38.60％
由上表可知，本发明可储存液体水泥浆与固井同传统的固井作业相比在很多方面都有了显著的提高。可储存液体水泥解决了在现场混灰的问题，实现了预混拌，避免了因输灰中断、料库波动等因素造成的混拌速度和泵送速度的波动，提高了固井效率。由于实现了预混拌，可储存液体水泥中的各组成材料的加量精确，混拌均匀充分，水泥浆密度能达到精确控制。采用可储存液体水泥固井，不需要复杂、昂贵的空压设备、混拌设备等就可以完成固井作业，并可减少操作人员，减少操作程序、降低操作面积。 

Claims (1)

1.一种可存储的液体化水泥浆，其特征在于，包括：100份水泥、0～70份减轻剂、0～50份加重剂、0～70份增强剂、30～150份水、0.5～5份悬浮稳定剂、2～10份水化抑制剂和0.3～2份分散剂；其中，所述悬浮稳定剂包括：1重量份超细矿渣粉、0.2～0.5重量份搬土、0.05～0.2重量份羧甲基纤维素和0.01～0.1重量份黄原胶；所述水化抑制剂包括：1份A葡萄糖酸盐、0.2～0.8份B葡萄糖酸盐、0.05～0.15木质素磺酸盐、0.1～1份膦酸盐和/或羧酸盐、0.01～0.2份可溶性淀粉；所述减轻剂为：1份漂珠、0.1～1份膨胀珍珠岩、0.1～0.5份搬土；所述增强剂为：1份超细水泥、1份微硅、0.1～0.5份硫酸铝、0.1～0.3份磺化酮醛缩合物；所述加重剂为：1份赤铁矿粉、0.7～1份次铁矿粉和1～1.5份重晶石份；所述分散剂为：1份磺化酮醛缩合物、0.1～0.6份磺化三聚氰胺浓缩物、0.3～0.6份萘磺酸盐聚合物、0.05～0.7份苯乙烯马来酸酐聚合物和0.2～0.7份氨基磺酸盐聚合物。
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