CN105271962A - 长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆及其制备方法，涉及固井工程领域，解决了水泥浆在长封固段大温差盐膏层中综合性能差的问题。本发明的水泥浆由以下物质组成：油井水泥100份，高温稳定剂8-15份，减轻剂10-20份，降失水剂1-4份，分散剂0.5-2份，悬浮稳定剂0.5-2份，防气窜剂1-3份，强度调节剂1-3份，纤维0.5-2份，质量浓度为18％的氯化钠溶液77-100份，缓凝剂0.5-2份，消泡剂0.1-0.3份。采用本发明的水泥浆，在长封固段大温差盐膏层固井中具有抗高温、抗盐及防气窜能力强的优点。

Description

长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及油田固井工程领域，尤其涉及一种长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆及其制备方法。

背景技术

固井是钻井作业过程中不可缺少的一个重要环节，目的是为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间整个开采作业顺利进行，为此需向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥浆，水泥浆随后变为水泥石将套管和井壁固结起来，水泥浆在固井作业中不仅起到固定和保护套管的作用，而且还起到保护高压油气层和封隔严重漏失层及其他复杂底层的作用，因此水泥浆的质量直接影响着固井的质量。

目前部分油田常遇到长封固段固井质量不易控制的问题，主要是因为长封固段上下温差大，水泥石顶部强度发展慢，甚至出现超缓凝现象，地层承压能力低，固井过程中易发生漏失。故长封固段固井对水泥浆性能提出了更高的要求，即水泥浆顶部强度发展快，易漏失，一般采用低密度水泥浆防止漏失，必要时采用堵漏纤维。针对长封固段固井难题，近几年国内外普遍开展了长封固段及大温差固井技术研究。通过调研发现，目前国内外普遍研究的长封固段及大温差固井技术，主要涵盖高密度、低密度以及常规密度非抗盐防气窜水泥浆体系，主要通过长封固段大温差缓凝剂的开发和紧密堆积理论设计高性能的水泥石，同时形成了相应的产品及水泥浆体系。

但针对厚盐膏层深井固井的水泥浆体系研究尚少，而在厚盐膏层的固井技术中同样存在着上述难题，又因固井所用的现有水泥浆抗盐性较差，其在厚盐膏层中盐水氯化钠的作用下，会导致水泥浆外加剂的性能发生变化甚至失效，并且外加剂将不能充分发挥其在固井中的作用，严重影响了水泥浆的性能，也影响了固井质量，并且产生了安全隐患。因此，现有的水泥浆不适用于大温差盐膏层的固井技术，更不能较好的解决水泥浆在长封固段盐膏层中所存在的水泥浆性能差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，主要目的是提供一种适用于长封固段大温差盐膏层固井所用的性能较好的水泥浆。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，按重量份计，其原料由以下物质组成：

油井水泥100份，

高温稳定剂8-15份，

减轻剂10-20份，

降失水剂1-4份，

分散剂0.5-2份，

悬浮稳定剂0.5-2份，

防气窜剂1-3份，

强度调节剂1-3份，

纤维0.5-2份，

质量浓度为18％的氯化钠溶液77-100份，

缓凝剂0.5-2份，

消泡剂0.1-0.3份。

作为优选，按重量份计，其原料由以下物质组成：油井水泥100份、高温稳定剂10-15份、减轻剂12-16份、降失水剂1.0-2.5份、分散剂0.5-1.0份、悬浮稳定剂0.8-1.5份、防气窜剂1.5-2.5份、强度调节剂1-1.5份、纤维0.5-1.5份、质量浓度为18％的氯化钠溶液85-100份、缓凝剂0.5-1.0份和消泡剂0.15-0.25份。

作为优选，所述油井水泥为符合API规范的油井G级水泥。

作为优选，所述高温稳定剂为纯度≥98％的二氧化硅粉末，所述二氧化硅粉末的粒径为0.1μm-0.3μm。

作为优选，所述防气窜剂为氧化钙；所述减轻剂为空心玻璃微珠。

作为优选，所述降失水剂为聚丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸的共聚物。

作为优选，所述分散剂为脂肪族羟基磺酸盐缩合物；所述强度调节剂为硫酸盐。

作为优选，所述悬浮稳定剂为膨润土和/或纤维素；所述纤维为玄武岩纤维。

作为优选，所述缓凝剂为2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物；所述消泡剂为磷酸三丁酯。

另一方面，本发明提供了一种长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方比例将油井G级水泥、高温稳定剂、减轻剂、降失水剂、分散剂、悬浮稳定剂、防气窜剂、强度调节剂及纤维混合并搅拌均匀，制得干混材料；

(2)按配方比例将缓凝剂和消泡剂溶解于质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

(3)以4000r/min的速度搅拌所述湿混材料，搅拌同时，将所述干混材料匀速加入所述湿混材料中，得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

针对长封固段大温差盐膏层固井存在的问题，通过调整水泥浆中各组成物质的比例并通过优化水泥浆配方的技术手段，解决了由于水泥浆的外加剂在大温差盐膏层这种特殊环境下外加剂性能减弱或失效而导致水泥浆的综合性能减弱的技术问题，达到了水泥浆在长封固段大温差盐膏层固井过程中仍具有较好的防气窜、抗盐及抗高温的技术效果。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合；本发明在描述长封固段大温差盐膏层固井水泥浆的制备方法时，所采用的序号(1)(2)(3)(4)，不限制本发明方法的步骤顺序；在实施例中，对于具有相同或相似性质及发挥相同效果的同类物质，只列举其中部分物质进行说明，不作全部列举，未列举的其他物质同样具有已列举物质所具有技术效果；对于物质的含量具有选择范围时，只列举选择范围中的部分数据进行说明，不作全部列举，选择范围中未列举的其他数据同样具有已列举数据所具有的技术效果。

实施例1

称取100份油井G级水泥、8份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、10份空心玻璃微珠、1份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.5份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、0.5份膨润土、1份氧化钙、1份硫酸盐及0.5份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.5份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.1份磷酸三丁酯，并均匀溶解于77份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，测量结果见表2-表3。

实施例2

称取100份油井G级水泥、15份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、20份空心玻璃微珠、4份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、2份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、2份膨润土、3份氧化钙、3份硫酸盐及2份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将2份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.3份磷酸三丁酯，并均匀溶解于100份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例3

称取100份油井G级水泥、10份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、13份空心玻璃微珠、2份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.8份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、0.9份膨润土、1.5份氧化钙、1.6份硫酸盐及0.8份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.8份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.15份磷酸三丁酯，并均匀溶解于83份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例4

称取100份油井G级水泥、12份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、16份空心玻璃微珠、3份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、1份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、1.3份膨润土类悬浮稳定剂、2份氧化钙、2份硫酸盐及1.2份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将1.6份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.25份磷酸三丁酯，并均匀溶解于91份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例5

称取100份油井G级水泥、13份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、18份空心玻璃微珠、3.5份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、1.8份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、1.7份膨润土、2.7份氧化钙、2.8份硫酸盐及1.7份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将1.8份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.2份磷酸三丁酯，并均匀溶解于97份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例6

称取100份油井G级水泥、12份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、14份空心玻璃微珠、1.7份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.5份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、1份膨润土、2份氧化钙、1份硫酸盐及1份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.5份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.2份磷酸三丁酯，并均匀溶解于86份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例7

称取100份油井G级水泥、12份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、14份漂珠(化学成份主要为二氧化硅和三氧化二铝)、1.7份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.5份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、1份膨润土、2份氧化钙、1份硫酸盐及1份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.5份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.2份磷酸三丁酯，并均匀溶解于86份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

实施例8

称取100份油井G级水泥、12份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、14份空心玻璃微珠、1.7份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.5份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、1份膨润土、2份铝粉、1份硫酸盐及1份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.5份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.2份磷酸三丁酯，并均匀溶解于86份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

对比例1

称取100份油井G级水泥、5份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、5份空心玻璃微珠、0.5份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、0.3份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、0.3份膨润土、0.5份氧化钙、0.5份硫酸盐及0.3份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将0.3份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.1份磷酸三丁酯，并均匀溶解于70份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

对比例2

称取100份油井G级水泥、20份二氧化硅粉末(纯度≥98％，粒径为0.1μm-0.3μm)、25份空心玻璃微珠、8份2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物、3份脂肪族羟基磺酸盐缩合物、3份膨润土、4份氧化钙、4份硫酸盐及3份玄武岩纤维，将上述物质混合并搅拌均匀，制得干混材料；

称取将3份的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物和0.4份磷酸三丁酯，并均匀溶解于110份质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

以4000r/min的速度搅拌上述述湿混材料，搅拌同时，将上述干混材料匀速加入上述湿混材料中，即得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。测量上述水泥浆的性能，结果见表2-表3。

表1实施例1-8制备的水泥浆的性能要求

项目	水泥浆
		密度，g/cm3	1.40-1.65
流动度，cm	21-23
		API失水量，ml(6.9MPa*30min)	≤50
游离液，％	≤0.8
		BP沉降密度差，g/cm3	≤0.02
初始稠度，Bc	≤25
		100Bc稠化时间，min	200-300
48小时60℃抗压强度,MPa	≥5.0
		48小时36℃抗压强度,MPa	≥2.5

稠化时间：水与水泥混合后稠度达到100Bc所需的时间。

表2实施例1-8及对比例1-2的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆的性能测量结果

表3实施例1-8及对比例1-2的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆的抗压强度测量结果

各外加剂在长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆中的配比关系对该水泥浆综合性能的影响：

实施例1-6所制备的六种水泥浆的外加剂均相同，但各外加剂在水泥浆中的重量比例不同。通过测量实施例1-6水泥浆的几种性能，可以看出实施例1-6，随着各组分配比的调整，水泥浆的性能发生改变。其中，实施例6的水泥浆综合性能最优，常温下该浆体流动性好，流动度为22cm，现场易操作；高温下该浆体稳定性好，上下密度差为零且游离水为零；API失水量为36ml，稠化时间可调；同时水泥石抗压强度高且发展迅速，该水泥浆在温度为60℃条件下养护48h后测其抗压强度为7.5MPa，是6个实施例中抗压强度最高的，在温度36℃条件下养护48h后测其抗压强度为5.0MPa，也是最高。通过上述测量结果和对比，可以看出采用实施例6中各外加剂在水泥浆中的重量配比，可以实现水泥浆的综合性能最优的目的。

通过对比实施例7和实施例6，实施例7和实施例6中各外加剂的重量配比相同，不同之处在于，实施例7与实施例6相比，减轻剂采用了氧化物类漂珠，而非空心玻璃微珠，通过观察实施例7和6的测量结果，发现实施例7所制备的水泥浆的沉降密度差升高、失水量增大、稠化时间大大缩短，抗压强度均降低，说明实施例7所采用的氧化物类漂珠的水泥浆综合性能没有实施例6所采用的空心玻璃微珠水泥浆效果好。

通过对比实施例8和实施例6，实施例8和实施例6中各外加剂的重量配比相同，不同之处在于，实施例8与实施例6相比，防气窜剂采用了铝粉发气型防气窜剂，而非氧化钙类的防气窜剂，通过观察实施例8和6的测量结果，发现实施例8所制备的水泥浆的沉降密度差升高、失水量增大、稠化时间缩短，抗压强度均降低，因为氧化钙可调节浆体的稳定性，降低水泥浆高温失水量，从而提高水泥浆的防气窜性能，而铝粉属于发气型的防气窜剂，通过膨胀原理达到防气窜的目的，对浆体的稳定性和失水量无明显影响，说明实施例8所采用的铝粉在水泥浆的综合性能没有实施例6所采用氧化钙类防气窜剂的效果好。

通过对比实施例1-6和对比例1，实施例1-6和对比例1中各外加剂所选物质均相同，不同之处在于，各外加剂在水泥浆中的重量配比不同，通过观察实施例1-6和对比例1的测量结果，发现对比例所制备的水泥浆的沉降密度差升高、失水量增大、稠化时间缩短，由于减轻剂量减少，所以抗压强度有一定的增加，但其综合性能远远差于实施例1-6所制备的水泥浆。

通过对比实施例1-6和对比例2对比例2所制备的水泥浆其综合性能也较差。

以上说明，水泥浆中各外加剂的重量配比对水泥浆的性能起着非常重要的作用，外加剂在水泥浆中重量配比不同，制备出的水泥浆的性能也千差万别，故要想获得理想的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，除了选择合适的抗高温抗盐外加剂外，还需对水泥浆中各外加剂的重量配比进行调整优化。

各外加剂在长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆中的作用如下：

缓凝剂：用于延长水泥凝结时间和降低水泥浆粘度，调节水泥浆的稠化时间，直接影响着水泥浆的抗高温抗盐性能；缓凝剂一般使用高分子聚合物、木质素磺酸盐类及有机磷酸盐类物质中的一种、两种或两种以上；根据实际应用效果及外加剂发展趋势，上述实施中优选抗高温抗盐的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物作为上述水泥浆的缓凝剂，即AMPS聚合物缓凝剂。

减轻剂：用于降低水泥浆体系密度，从而使固井水泥浆柱的静压力下降，有助于防止由于薄弱地层的破裂而引起的井漏，保证了固井质量；减轻剂可分为吸附能力强及造浆率高的膨润土类材料、漂珠及包括空心玻璃微珠与脲醛树脂微珠的微珠类材料；其中，通过实施例6和实施例7的测试结果，优选空心玻璃微珠作为上述水泥浆的减轻剂。

分散剂：用于降低了水泥浆的水灰比，改善了水泥浆的流变性，使水泥浆凝固后的孔径变小，分布均匀，从而提高了水泥石的后期强度，直接影响着水泥浆的流动度；分散剂一般选择丙酮和甲醛缩合物、萘系物质、磺酸盐类或羟基聚多糖类物质；根据实际应用效果，上述实施例优选脂肪族羟基磺酸盐缩合物类的物质作为上述水泥浆的分散剂。

降失水剂：用于控制水泥浆水相向底层漏失，增加向底层滤失的阻力，增大水泥浆滤液的粘度，降低水泥浆失水量，直接影响着水泥浆的抗高温抗盐性能；降失水剂一般选择高分子聚合物、微粒材料或纤维素类物质，对于厚盐膏层固井则采用聚合物类物质作为降失水剂；一般通过滤失量API来衡量水泥浆的失水率；根据实际应用效果，上述实施例优选聚丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸的共聚物作为上述水泥浆的降失水剂。

防气窜剂：气窜现象是指高压气层中的气体沿着水泥石和井壁或水泥石与套管间的缝隙进入低压层或上窜至地面的现象，防气窜剂可调节水泥浆的失水量API；防气窜剂一般选择半水石膏、铝粉或氧化物类物质；通过实施例6和实施例8的测量结果，优选氧化钙类物质作为上述水泥浆的防气窜剂。

消泡剂：用于消除或抑制水泥浆中的泡沫，主要为聚醚类、有机硅类或聚醚改性类物质；根据实际应用效果，上述实施例优选磷酸三丁酯作为上述水泥浆的消泡剂。

高温稳定剂：用于提高水泥浆的稳定性、强度和降失水率，可调节水泥浆的沉降密度；通常选择微硅粉作为水泥浆的高温稳定剂；根据实际应用效果，上述实施例优选纯度≥98％的二氧化硅且平均粒径在0.1-0.3μm的粉末作为上述水泥浆的高温稳定剂。

悬浮稳定剂：用于提高水泥浆的热稳定性，可调节水泥浆的沉降密度差；一般选择膨润土、纤维素及高分子聚合物中的一种、两种或两种以上；上述实施例中优选膨润土作为上述水泥浆的悬浮稳定剂。

质量浓度为18％的氯化钠溶液：使用常规水泥浆固膏盐层,由于水泥石与地层胶结质量差,易造成层间窜流,膏盐层水化而引起地层蠕变,产生巨大的地层应力使套管变形,甚至发生套管挤毁或错断,缩短油气井使用寿命。所以需要在水泥浆中加入一定量的盐，即18％的半饱和氯化钠溶液，提高水泥浆的抗盐能力。

通过减轻剂调节水泥浆密度，若减轻剂加量偏大，水泥石抗压强度降低，而加量太少，水泥浆水灰比增加，浆体稳定性难以保证；通过缓凝剂调节水泥浆稠化时间，若缓凝剂加量偏大，高温下水泥浆稳定性和水泥石顶部强度难以保证，若加量太少水泥浆稠化时间太短，则不能满足施工要求；通过降失水剂调节水泥浆API失水量，若降失水剂加量偏大，则水泥浆拌浆困难，浆体流动性差，若加量太少则难以保证失水量，影响施工安全；通过分散剂调节水泥浆的流动性，加量偏大，水泥浆拌浆容易，浆体流动性好，但水泥浆沉降稳定性难以保证，若加量太少则水泥浆拌浆困难，浆体流动性差，不能满足现场施工要求；通过高温稳定剂和悬浮稳定剂调节水泥浆高稳定性，加量偏大将导致水泥浆拌浆困难，浆体流动性差，但加量太少则水泥浆沉降稳定性难以保证；通过强度调节剂和纤维调节水泥石抗压强度及韧性强度，若加量偏大将导致水泥浆拌浆困难，浆体流动性差，若加量太少则不能提高水泥石的抗压强度和韧性强度，水泥石性能不能满足施工要求。

本发明通过在水泥浆中添加抗盐抗高温缓凝剂、抗盐抗高温降失水剂和防气窜剂等油井水泥外加剂并调整优化各外加剂在水泥浆中的配比，使整个水泥浆体系具有较佳的综合性能，尤其适用于长封固段大温差盐膏层的固井；这种水泥浆在应用于大温差盐膏层固井时充分发挥了其较好的综合性能，仍具有较强的抗盐能力、抗高温能力及防气窜能力，并且该水泥浆具有防止超缓凝能力强、高温滤失量低、浆体沉降稳定性好以及水泥石早期抗压强度高的优点，采用本发明的水泥浆可有效提高长封固段大温差盐膏层深井固井质量，保护油气层，延长油气井的开采寿命，同时该水泥浆配方简单，现场应用可操作性强，可在厚盐膏层深井和复杂区块井推广应用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，按重量份计，其原料由以下物质组成：

油井水泥100份，

高温稳定剂8-15份，

减轻剂10-20份，

降失水剂1-4份，

分散剂0.5-2份，

悬浮稳定剂0.5-2份，

防气窜剂1-3份，

强度调节剂1-3份，

纤维0.5-2份，

质量浓度为18％的氯化钠溶液77-100份，

缓凝剂0.5-2份，

消泡剂0.1-0.3份。

2.根据权利要求1所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，按重量份计，其原料由以下物质组成：油井水泥100份、高温稳定剂10-15份、减轻剂12-16份、降失水剂1.0-2.5份、分散剂0.5-1.0份、悬浮稳定剂0.8-1.5份、防气窜剂1.5-2.5份、强度调节剂1-1.5份、纤维0.5-1.5份、质量浓度为18％的氯化钠溶液85-100份、缓凝剂0.5-1.0份和消泡剂0.15-0.25份。

3.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述油井水泥为符合API规范的油井G级水泥。

4.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述高温稳定剂为纯度≥98％的二氧化硅粉末，所述二氧化硅粉末的粒径为0.1μm-0.3μm。

5.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述防气窜剂为氧化钙；所述减轻剂为空心玻璃微珠。

6.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述降失水剂为聚丙烯酸钠与2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸的共聚物。

7.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述分散剂为脂肪族羟基磺酸盐缩合物；所述强度调节剂为硫酸盐。

8.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述悬浮稳定剂为膨润土和/或纤维素；所述纤维为玄武岩纤维。

9.根据权利要求1或2所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆，其特征在于，所述缓凝剂为2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸聚合物；所述消泡剂为磷酸三丁酯。

10.权利要求1-9所述的长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方比例将油井G级水泥、高温稳定剂、减轻剂、降失水剂、分散剂、悬浮稳定剂、防气窜剂、强度调节剂及纤维混合并搅拌均匀，制得干混材料；

(2)按配方比例将缓凝剂和消泡剂溶解于质量浓度为18％的氯化钠溶液中，搅拌均匀，制得湿混材料；

(3)以4000r/min的速度搅拌所述湿混材料，搅拌同时，将所述干混材料匀速加入所述湿混材料中，得到长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆。