CN107162512A - 一种超深井用抗高温水泥浆体系 - Google Patents

一种超深井用抗高温水泥浆体系 Download PDF

Info

Publication number
CN107162512A
CN107162512A CN201710512058.8A CN201710512058A CN107162512A CN 107162512 A CN107162512 A CN 107162512A CN 201710512058 A CN201710512058 A CN 201710512058A CN 107162512 A CN107162512 A CN 107162512A
Authority
CN
China
Prior art keywords
high temperature
parts
acrylamide
fluid loss
retarder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710512058.8A
Other languages
English (en)
Inventor
徐峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Hongsheng Petroleum Technology Development LLC
Original Assignee
Sichuan Hongsheng Petroleum Technology Development LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Hongsheng Petroleum Technology Development LLC filed Critical Sichuan Hongsheng Petroleum Technology Development LLC
Priority to CN201710512058.8A priority Critical patent/CN107162512A/zh
Publication of CN107162512A publication Critical patent/CN107162512A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • C09K8/487—Fluid loss control additives; Additives for reducing or preventing circulation loss
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超深井用抗高温水泥浆体系，包括以下重量份数的组分：100份水泥、6‑18份高温降失水剂、25‑40硅砂、6‑15份高温缓凝剂、3‑5份高温稳定剂、0.4‑2份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为180℃‑230℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为180℃‑230℃的缓凝剂。本发明在水泥浆中添加具有抗高温性能的外加剂，解决了水泥浆高温下性能不稳定的问题。

Description

一种超深井用抗高温水泥浆体系
技术领域
本发明涉及一种抗高温水泥浆，具体涉及一种超深井用抗高温水泥浆体系。
背景技术
固井是油井建设中的重要环节，固井质量的好坏，直接影响到该井的继续钻进以及后续的完井、采油、修井等各项作业的质量。固井作业分为下套管和注水泥浆。水泥浆是用来充填套管和井眼之间的环形空间，其性能的好坏直接影响到固井的质量。
由于深层勘探井井深达5500m以上，按照深层地温梯度每下降100m温度上升4℃来计算，井底温度将达到220～240℃，井底循环温度将达到170～180℃，这样的温度对于水泥浆来说，属于高温环境。在高温环境下，水泥浆的性质变得不稳定，并且其中所含的固体颗粒不再处于悬浮状态，而是逐渐下沉，从而导致水泥浆中的液体和固体分离，大大降低了水泥浆固化后的强度，达不到施工要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是水泥浆高温下性能差，无法满足固井要求，目的在于提供一种超深井用抗高温水泥浆体系，解决水泥浆高温下性能差的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种超深井用抗高温水泥浆体系，包括以下重量份数的组分：100份水泥、6-18份高温降失水剂、25-40硅砂、6-15份高温缓凝剂、3-5份高温稳定剂、0.4-2份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为180℃-230℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为180℃-230℃的缓凝剂。
本发明在水泥浆中添加具有抗高温性能的外加剂，水泥浆在高温下水化快，浆体不稳定，失水量大；因此，本发明在水泥浆中加入具有抗高温性能的降失水剂及缓凝剂，能够延长水泥浆的稠化时间，减少水泥浆的失水量；硅砂作为强度稳定剂用于提高水泥浆的强度，高温稳定剂用于减缓水泥浆在高温下发生沉降的情况；本发明通过多次实验，优选出了在180℃-230℃的温度范围下，水泥浆性能符合标准的配比范围。
所述高温降失水剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酸：丙烯酰胺：乙烯基吡咯烷酮的质量比为：21：9：15：8。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中磺酸基具有抗高温抗盐的性能，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是降失水剂应用做多的单体，羧基作为吸附基团具有很好的降失水作用，乙烯基吡咯烷酮可抑制酰胺基团水解，提高聚合物的耐盐抗温性能；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮制备的降失水剂失水量可控制在50ml以下，可抗最高温度为180℃-230℃。
高温缓凝剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、衣康酸，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：衣康酸的质量比为：7：7：:3。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中磺酸基具有抗高温抗盐性能，羧基具有缓凝作用，本发明采用衣康酸提供羧基，衣康酸为二元酸，具有很好的缓凝作用。
一种超深井用抗高温水泥浆体系，还包括重量份数为0.1-0.3份的消泡剂。
一种超深井用抗高温水泥浆体系，包括以下重量份数的组分：100份水泥、12份高温降失水剂、35硅砂、15份高温缓凝剂、4份高温稳定剂、1.0份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为200℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为200℃的缓凝剂。本发明通过多次试验，优选出了综合性能最佳的配比。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种超深井用抗高温水泥浆体系在水泥浆中添加具有抗高温性能的外加剂，解决了水泥浆高温下性能不稳定的问题；
2、本发明一种超深井用抗高温水泥浆体系在高温下，失水少，稠化时间长；
3、本发明一种超深井用抗高温水泥浆体系适用于的温度范围较广，配制方便。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种超深井用抗高温水泥浆体系，包括以下重量份数的组分：100份水泥、6-18份高温降失水剂、25-40硅砂、6-15份高温缓凝剂、3-5份高温稳定剂、0.4-2份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为180℃-230℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为180℃-230℃的缓凝剂，还包括重量份数为0.1-0.3份的消泡剂。
本发明在水泥浆中添加具有抗高温性能的外加剂，水泥浆在高温下水化快，浆体不稳定，失水量大；因此，本发明在水泥浆中加入具有抗高温性能的降失水剂及缓凝剂，能够延长水泥浆的稠化时间，减少水泥浆的失水量；硅砂作为强度稳定剂用于提高水泥浆的强度，高温稳定剂用于减缓水泥浆在高温下发生沉降的情况；本发明通过多次实验，优选出了在180℃-230℃的温度范围下，水泥浆性能符合标准的配比范围。
实施例2
基于上述实施例，所述高温降失水剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酸：丙烯酰胺：乙烯基吡咯烷酮的质量比为：21：9：15：8。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中磺酸基具有抗高温抗盐的性能，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是降失水剂应用做多的单体，羧基作为吸附基团具有很好的降失水作用，乙烯基吡咯烷酮可抑制酰胺基团水解，提高聚合物的耐盐抗温性能；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮制备的降失水剂失水量可控制在50ml以下，可抗最高温度为180℃-230℃。
实施例3
基于上述实施例，高温缓凝剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、衣康酸，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：衣康酸的质量比为：7：7：:3。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中磺酸基具有抗高温抗盐性能，羧基具有缓凝作用，本发明采用衣康酸提供羧基，衣康酸为二元酸，具有很好的缓凝作用。基于本发明的组分及配比，常规密度水泥浆在180℃下，稠化时间为450min；在230℃下，常规密度水泥浆的稠化时间在420min。
实施例4
基于上述实施例，一种超深井用抗高温水泥浆体系，包括以下重量份数的组分：100份水泥、12份高温降失水剂、35硅砂、15份高温缓凝剂、4份高温稳定剂、1.0份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为200℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为200℃的缓凝剂。本发明通过多次试验，优选出了综合性能最佳的配比。基于上述组分及配比，本发明在230℃下，稠化时间为460min，失水量在50ml以下。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超深井用抗高温水泥浆体系，其特征在于，包括以下重量份数的组分：100份水泥、6-18份高温降失水剂、25-40硅砂、6-15份高温缓凝剂、3-5份高温稳定剂、0.4-2份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为180℃-230℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为180℃-230℃的缓凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种超深井用抗高温水泥浆体系，其特征在于，所述高温降失水剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酸：丙烯酰胺：乙烯基吡咯烷酮的质量比为：21：9：15：8。
3.根据权利要求1所述的一种超深井用抗高温水泥浆体系，其特征在于，高温缓凝剂包括以下组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、衣康酸，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：衣康酸的质量比为：7：7：:3。
4.根据权利要求1所述的一种超深井用抗高温水泥浆体系，其特征在于，还包括重量份数为0.1-0.3份的消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种超深井用抗高温水泥浆体系，其特征在于，包括以下重量份数的组分：100份水泥、12份高温降失水剂、35硅砂、15份高温缓凝剂、4份高温稳定剂、1.0份分散剂，所述高温降失水剂采用最高抗温为200℃的共聚物降失水剂，所述高温缓凝剂采用最高抗温为200℃的缓凝剂。
CN201710512058.8A 2017-06-28 2017-06-28 一种超深井用抗高温水泥浆体系 Pending CN107162512A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710512058.8A CN107162512A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种超深井用抗高温水泥浆体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710512058.8A CN107162512A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种超深井用抗高温水泥浆体系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107162512A true CN107162512A (zh) 2017-09-15

Family

ID=59826385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710512058.8A Pending CN107162512A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种超深井用抗高温水泥浆体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107162512A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986689A (zh) * 2017-11-24 2018-05-04 成都博世威科技有限公司 一种超高温防衰退水泥浆的制备方法
US10655048B1 (en) 2018-11-21 2020-05-19 China University Of Petroleum (East China) Oil well cement settlement stabilizer for high-temperature cementing of oil and gas wells and preparation method thereof, and cement slurry
CN115893900A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适用于深层页岩气固井的磷铝酸盐水泥多元共聚缓凝剂及其制法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7156173B2 (en) * 2002-11-08 2007-01-02 Bj Services Company Cement compositions useful in oil and gas wells
CN101402849A (zh) * 2008-11-17 2009-04-08 中国石油大学(华东) 一种油气井固井高温缓凝剂及制备方法
CN102220114A (zh) * 2011-05-09 2011-10-19 大庆石油管理局 一种耐200℃的固井用水泥浆
CN104263331A (zh) * 2014-09-24 2015-01-07 中国石油大学(华东) 一种新型高温低密度水泥浆体系
CN104789197A (zh) * 2015-04-27 2015-07-22 西南石油大学 一种耐盐耐高温油井水泥浆降失水剂的制备方法
CN105038745A (zh) * 2015-05-19 2015-11-11 成都欧美克石油科技有限公司 一种新型固井用液硅防窜水泥浆
CN105694832A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 中石化石油工程技术服务有限公司 油田固井用耐高温大温差的水泥浆体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7156173B2 (en) * 2002-11-08 2007-01-02 Bj Services Company Cement compositions useful in oil and gas wells
CN101402849A (zh) * 2008-11-17 2009-04-08 中国石油大学(华东) 一种油气井固井高温缓凝剂及制备方法
CN102220114A (zh) * 2011-05-09 2011-10-19 大庆石油管理局 一种耐200℃的固井用水泥浆
CN104263331A (zh) * 2014-09-24 2015-01-07 中国石油大学(华东) 一种新型高温低密度水泥浆体系
CN104789197A (zh) * 2015-04-27 2015-07-22 西南石油大学 一种耐盐耐高温油井水泥浆降失水剂的制备方法
CN105038745A (zh) * 2015-05-19 2015-11-11 成都欧美克石油科技有限公司 一种新型固井用液硅防窜水泥浆
CN105694832A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 中石化石油工程技术服务有限公司 油田固井用耐高温大温差的水泥浆体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986689A (zh) * 2017-11-24 2018-05-04 成都博世威科技有限公司 一种超高温防衰退水泥浆的制备方法
US10655048B1 (en) 2018-11-21 2020-05-19 China University Of Petroleum (East China) Oil well cement settlement stabilizer for high-temperature cementing of oil and gas wells and preparation method thereof, and cement slurry
CN115893900A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适用于深层页岩气固井的磷铝酸盐水泥多元共聚缓凝剂及其制法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11072738B2 (en) Environment-friendly high-temperature resistant water-based drilling fluid plugging anti-sloughing agent, preparation method thereof and the water-based drilling fluid
CN107916094A (zh) 油田用耐高温的高密度水泥浆
CN107162512A (zh) 一种超深井用抗高温水泥浆体系
US20110114318A1 (en) Compositions and systems for combatting lost circulation and methods of using the same
SA518391099B1 (ar) بوليمر صناعي ثابت ملائم لدرجات الحرارة المرتفعة-الضغط المرتفع لموائع صيانة بئر الزيت المائية
CN102504775A (zh) 深井长封固段固井用大温差水泥浆及其制备方法
US11053424B2 (en) Temperature-resistant calcium-resistant water-based drilling fluid for oil and gas reservoir protection and use thereof
CN112760084B (zh) 一种油基钻井液用堵漏剂及其制备方法和应用
CN102086387B (zh) 水泥降失水剂及在固井的应用
CN104136571A (zh) 三元共聚物作为固井中的降失水剂的用途
CN106554462A (zh) 包被剂及其制备方法和应用和石油钻井用钻井液
WO2018108186A1 (zh) 一种兼具洗油作用的自生酸诱导增粘调控体系及制备方法
CN104059622A (zh) 一种用于注蒸汽热采井的耐高温固井水泥浆
CN106479456A (zh) 一种钻井液用多元乙烯基高分子乳液成膜封堵剂及其制备方法
CN103013481B (zh) 一种防倒挂宽温带油井水泥缓凝剂
CN105199690B (zh) 一种油井水泥耐高温悬浮剂
US11060009B2 (en) Filtrate reducer for temperature-resistant calcium-resistant water-based drilling fluid used in oil and gas reservoir protection, drilling fluid, and uses thereof
CN103881670A (zh) 抗高温油井水泥降失水剂及其制备方法
CN107418531A (zh) 非磺化抗高温降滤失水基钻井液
CN111876138B (zh) 碳基增粘剂及其制备方法和应用
CN111057524B (zh) 一种预防环氧树脂基井下工作液固相颗粒沉降的添加剂及工作液
CN110016326A (zh) 一种低活度醇基钻井液及其配制方法
CN104312563A (zh) 一种阳离子型微泡钻井液用表面活性剂及其制备方法
CN114874375B (zh) 一种抗230℃高温耐盐自适应封堵剂及制备方法
CN105199693A (zh) 一种油基凝胶堵漏浆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170915