本发明专利技术涉及一种用于油井水泥用高承压低密度减轻剂，以及该减轻剂的制备和应用方法。所述油井水泥用高承压低密度减轻剂包括：10~45重量份的微细海泡石粉、10~35重量份的墨鱼骨粉、1~10重量份的膨胀珍珠岩粉、5~20重量份的微硅。当以水泥重量为100份计，将20‑40份该油井水泥用高承压低密度减轻剂加入到固井水泥浆体系中时，可以有效降低油井水泥密度，解决常规漂珠、泡沫低密度油井水泥浆浆体性能不稳定，高温高压下水泥密度升高、稠化时间缩短等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种油井水泥用高承压低密度减轻剂及其制备、应用方法
本专利技术涉及石油钻井化工助剂领域中的一种用于油井固井水泥并可以降低水泥密度的高承压减轻剂，以及该减轻剂的制备方法和应用。
技术介绍
目前老油区很多油藏已进入特高含水期，油藏系统复杂、油层多、井段长、非均质强、油水关系复杂，油井往往由于腐蚀等原因穿孔或泄漏，使得套损、套变井数量不断增加，给油田带来巨大的经济损失。石油钻井工程中，低压易漏地层和地层水腐蚀严重的表层固井，对固井水泥浆密度的要求很高，常常需要用低密度水泥浆固井。目前常用的固井低密度水泥有漂珠水泥和泡沫水泥，但高压下漂珠易破裂、进水，泡沫水泥不仅易破裂还会发生体积收缩，这些现象都会造成水泥浆密度升高、稠化时间缩短等问题。因此当井深超过2500m时，由于井底高温高压引起漂珠、泡沫破裂，常规低密度水泥浆会出现井下密度高于地面密度的情况。如果井底水泥浆密度超过1.60g/cm3，会因对地层压力过大而打破注水泥平衡压力和压漏地层，给固井施工带来一定风险；同时会出现水泥返高不足的情况，使表层套管裸露在高矿化度的地层水环境中，造成套管的腐蚀，严重影响油水井寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种油井水泥用高承压低密度减轻剂及制备、应用方法，以有效降低油井水泥密度，解决常规低密度油井水泥浆浆体性能不稳定，高温高压下水泥密度升高、稠化时间缩短等问题。本专利技术的技术方案包括：一种油井水泥用高承压低密度减轻剂，包含以下重量份的组分：海泡石粉10-45，墨鱼骨粉10～35，膨胀珍珠岩粉1～10，微硅5-20。进一步的，所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，包含以下重量份的组分：海泡石粉25-40，墨鱼骨粉20～30，膨胀珍珠岩粉2～8，微硅10-15。所述的海泡石粉为一种多孔硅酸镁矿物。所述的墨鱼骨粉为墨鱼的干燥内壳加工所制的粉状物，其主要成分为轻质CaCO3。所述的膨胀珍珠岩粉为火山灰粉状物，其主要成分为SiO2、Al2O3。本专利技术的技术方案还包括上述油井水泥用高承压低密度减轻剂的制备方法是：将海泡石粉、墨鱼骨粉、膨胀珍珠岩粉和微硅按照所述含量放入混合机中进行混拌均匀。依照前述油井水泥用高承压低密度减轻剂的应用方法是：按水泥100重量份计，与20-40重量份的油井水泥用高承压低密度减轻剂、0.1-0.8重量份的减阻剂、1.0-1.8重量份的降失水剂、0.05-0.15重量份的缓凝剂混合后，加水配置成液固比为0.5-0.8固井水泥浆。油井水泥用高承压低密度减轻剂的应用方法进一步优化：按水泥100重量份计，与30-35重量份的油井水泥用高承压低密度减轻剂、0.4重量份的减阻剂、1.5重量份的降失水剂、0.1重量份的缓凝剂混合后，加水配置成液固比为0.6固井水泥浆。所述的减阻剂为SWJZ-1型减阻剂，所述的降失水剂为SWJ-4型减阻剂，所述的缓凝剂为SWH-1型缓凝剂。本专利技术所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，加入固井水泥浆体系后能够有效降低水泥浆密度，流变性能等符合固井施工设计标准，满足浅井和深井固井施工工程要求。并且用其配置的水泥浆浆体沉降稳定性好，在高温高压下性能稳定，可以解决低压易漏地层固井水泥浆的漏失或地层水对表层套管的腐蚀问题，有利于保护套管，提高固井质量，延长油井寿命，应用广泛的应用价值。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。原料说明：试验所用的空心漂珠、海泡石粉、墨鱼骨粉、微硅等材料均通过市售而得；减阻剂(SWJZ-1)、降失水剂(SWJ-4)、缓凝剂(SWH-1)等材料购于山东沃尔德油田技术有限公司，G级水泥购于山东临朐胜维特种水泥有限公司。其中海泡石粉是指天然的多孔硅酸镁为主要成分的矿物质原料，质轻，有利于降低水泥浆密度，同时具有一定的促凝早强作用，有利于早期水泥石强度发展。墨鱼骨粉质地轻，主要成分为CaCO3，与水泥相容性好，有利于降低浆体密度。膨胀珍珠岩粉，为酸性火山玻璃质熔岩经加工所得产品，可促进钙钒石的生成，降低水泥石收缩，提高水泥石强度。为了说明问题，一般要把加入该油井水泥用高承压低密度减轻剂的固井水泥试样和在相同条件下的常规低密度固井水泥试样进行比较。一、高承压低密度油井水泥减轻剂的制备方法实施例实施例1：取40重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉20重量份，膨胀珍珠岩粉3重量份，微硅7重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例2：取23重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉12重量份，膨胀珍珠岩粉4重量份，微硅8重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例3：取30重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉25重量份，膨胀珍珠岩粉4重量份，微硅10重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例4：取30重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉30重量份，膨胀珍珠岩粉6重量份，微硅12重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例5：取35重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉20重量份，膨胀珍珠岩粉2重量份，微硅10重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例6：取35重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉23重量份，膨胀珍珠岩粉5重量份，微硅11重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例7：取35重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉28重量份，膨胀珍珠岩粉8重量份，微硅15重量份，，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例8：取40重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉22重量份，膨胀珍珠岩粉6重量份，微硅12重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例9：取40重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉28重量份，膨胀珍珠岩粉10重量份，微硅15重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。实施例10：取40重量份海泡石粉，加入墨鱼骨粉25重量份，膨胀珍珠岩粉8重量份，微硅14重量份，投入双螺旋混合机中，进行混拌，反复混拌2小时，待均匀后即得到高承压低密度油井水泥减轻剂。二、高承压低密度油井水泥减轻剂应用例实施例11：固井水泥浆1号体系：G级水泥100重量份数，高承压低密度油井水泥减轻剂15.4份，减阻剂(SWJZ-1)0.4重量份数，降失水剂(SWJ-4)1.5重量份数，缓凝剂(SWH-1)0.1重量份数，液固比为0.6。将1号体系进行沉降稳定性测试和高温前后抗压强度测试，所涉及水泥浆密度表示为ρ1、水泥试块表示为样品1。实施例12：固井水泥浆2号体系：G级水泥100重量份数，高承压低密度油井水泥减轻剂13.6份，减阻剂(SWJZ-1)0.4重量份数，降失水剂(SWJ-4)1.5重量份数，缓凝剂(SWH-1)0.1重量份数，液固比为0.55。将2号体系进行沉降稳定性测试和高温前后抗压强度测试，所涉及水泥浆密度表示为ρ2、水泥试本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于包含以下重量份的组分：海泡石粉 10‑45，墨鱼骨粉 10~35，膨胀珍珠岩粉 1~10，微硅 5‑20。
【技术特征摘要】
1.一种油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于包含以下重量份的组分：海泡石粉10-45，墨鱼骨粉10~35，膨胀珍珠岩粉1~10，微硅5-20。2.按照权利要求1所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于包含以下重量份的组分：海泡石粉25-40，墨鱼骨粉20~30，膨胀珍珠岩粉2~8，微硅10-15。3.根据权利要求1或2所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于所述的海泡石粉为一种多孔硅酸镁矿物。4.根据权利要求1或2所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于所述的墨鱼骨粉为墨鱼的干燥内壳加工所制的粉状物，其主要成分为轻质CaCO3。5.根据权利要求1或2所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂，其特征在于所述的膨胀珍珠岩粉为火山灰粉状物，其主要成分为SiO2、Al2O3。6.根据权利要求1或2所述的油井水泥用高承压低密度减轻剂的制备方法，其特征在于：将海泡石粉、墨鱼骨粉、...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐志刚，王绍先，张建国，杨海波，冯德杰，马明新，张磊，陈阳，赵传伟，曹会莲，魏绪伟，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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