本发明专利技术公开了一种低温低密度固井水泥浆，包括如下组分：高强水泥４０．０～６２．３％、水２９．１～３５．０％、促凝剂０．１～０．６％、缓凝剂０．６～０．９％、降滤失剂４．４～５．２％、分散剂０．１～０．３％、稳定剂０．１～０．３％、辅助减轻剂２～２０％；其中，所述百分比为重量百分比。本发明专利技术的低温低密度固井水泥浆与低温泡沫水泥浆相比，不需要特殊设备进行注水泥作业，利用常规固井设备即可完成；其稠化时间更易控制，作业程序更为简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于海洋深水固井作业的水泥浆。
技术介绍
海洋深水油田开发是一项需要大量的先进勘探开发技术作为支撑手段 的油田开发过程，而钻井程序中的固井作业是其中很重要的一环。海洋深水 具有温度低、压力高的特点，在许多深水开发区块，由于深水地质沉积的特 殊性，地层破裂压力较低，泥水分界面以下易于伴生天然气水合物，并且常 存在浅层流，给钻井作业及固井带来了挑战，需要针对不同的深水井场情况， 采用不同的固井技术措施。对于复杂的深水地层情况，固井作业过程中遇到的问题主要表现在1、 温度低，水泥水化慢；2、 地层破裂压力低，水泥浆易于漏失；3、 浅层流的存在，易于发生压力失控；4、 气体水合物的存在，在固井作业过程中可能产生水合物的释放。海洋深水由于低温环境的存在，使得水泥浆的凝固性能变得很差，固井 质量及流体窜的控制变得更为困难。在深水情况下，水泥浆的低温性能和防 窜能力是水泥浆体系主要的基本的性能要求。对于低温和浅层流同时存在的复杂情况，国外广泛采用低温低密度水泥 浆体系解决固井作业问题。低温低密度水泥浆是一种适合在寒冷地区和地层 压力较低的地区使用的水泥浆体系，它通过在水泥浆中混入一定比例的低密 度填充介质，降低水泥浆的密度而实现。与常规密度水泥浆相比，低温低密 度水泥浆强度相对较低，密度低、热导率低、且呈现直角凝固特点。其直角 凝固特征(RAS)在海洋深水固井，特别是地层可能具有潜在浅层流的井场条件下，具有很重要的意义；其过渡期的快速稠度变化，降低了浅层流的发 生几率。目前低温低密度水泥浆体系中主要包括有泡沫水泥浆等，泡沫水泥浆是 用机械方法在传统水泥浆中按比例充入一定量的氮气或者通过化学发泡的 方法直接使水泥浆中产生气体，形成带有稳定泡沫的低密度水泥浆。泡沫水 泥浆的不足之处是对施工要求很高，机械充氮需要额外的供氮设备、控制设备及专门操作人员；而化学发泡很难控制发气的速度和数量。低温低密度水泥浆不存在以上缺陷，利用常规注水泥设备就可以完成作业，相对费用较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种低温低密度固井水泥浆，避免 了低温泡沫水泥浆存在的不足，可控性好，作业程序简单。本专利技术的一种低温低密度固井水泥浆包括如下组分高强水泥40.0~ 62.3 % 、水29.1 ~ 35.0 % 、促凝剂0.1 ~ 0.6 % 、缓凝剂0.6 ~ 0.9 % 、降滤失剂 4.4 ~ 5.2%、分散剂0.1~0.3%、稳、定剂0.1 — 0.3 %、耷乾助减丰5剂2 ~ 20 % ; 其中，所述百分比为重量百分比。优选地，所述降滤失剂包括如下组分水66~84.6%、 N, N-二曱基 丙烯酰胺1 ~4%、2丙烯酰胺基-2曱基丙磺酸12~25% 、(NH4)2S2080.1 ~ 0.3%、乙二胺四乙酸0.3~0.7%、 NaOH2~4%;其中，所述百分比为重量 百分比。优选地，所述辅助减轻剂为空心微珠。优选地，所述高强水泥为粗高强水泥和/或细高强水泥。本专利技术的低温低密度固井水泥浆与低温泡沫水泥浆相比，不需要特殊设 备进行注水泥作业，利用常规固井设备即可完成;其稠化时间更易控制，作 业程序更为简单。具体实施例方式实施例1 1.70g/cm3水泥浆首先制备降滤失剂，按照去离子水1200g、 NNDMAM(N, N-二曱基 丙烯酰胺)30.0g、 AMPS (2丙烯酰胺基-2曱基丙磺酸)264g、 (NH4)2S208 1.5g、 EDTA(乙二胺四乙酸)7.5g、 NaOH60.0g称取各组分。制备步骤如 下将去离子水倒入2000ml烧杯中，再将NNDMAM、 AMPS、 (NH4)2S208 、EDTA依次溶入到水中；然后通N2 20 ~ 40分钟，加热到60。C开始反应， 加热到卯。C时停止加热，控制反应温度低于卯。C,在70 85。C之间保温2 小时，出料，再加入固体NaOH调整PH为中性，产品颜色呈现淡黄色。所 制备的聚合物其固含大约20 ~ 30 %左右。其次，配制水泥浆用水泥浆搅拌杯量取水(为了配置方便，也可以选 择海水)280g，放在瓦林搅拌器上边搅拌边依次加入促凝剂2.0g、緩凝剂 6.4g、稳定剂6g、降滤失剂42g、分散剂1.8g，配成混合水；然后再量取高 强水泥280g和辅助减轻剂20g,混匀后边搅拌边加入混合水中，配成水泥浆。上述分散剂可选择醛酮缩合物等，促凝剂可选择无机盐、有机化合物、 复合促凝早强体系等，緩凝剂可选择木质素糖类、有机酸、糖类衍生物等， 稳定剂为硼砂，减轻辅助剂为空心微珠。本实施例低温低密度水泥浆的测试结果如下表1。 表1 密度1.70g/cm3水泥浆<table>table see original document page 5</column></row><table>从上表可知，水泥浆的低温强度很高，24h强度，3。C为6.1MPa， 28°C 为8.2MPa，是泡沫水泥浆的3倍左右。该水泥浆不仅有较高的低温强度， 而且注水泥作业不需要特殊设备，常规固井设备即可完成作业；其稠化时间 更易控制，作业程序更为筒单。实施例2 1.40g/cm3水泥浆首先制备降滤失剂，按照水1036g、 NNDMAM(N, N-二曱基丙烯酰 胺)62.0g、 AMPS (2丙烯酰胺基-2曱基丙磺酸)392g、 (NH4)2S208 4.7g、 EDTA(乙二胺四乙酸)ll.Og、 NaOH62.7g称取各组分，然后按照实 施例1的制备方法进行制备。其次，按照细高强水泥360g、水240g 、促凝剂1 g、緩凝剂6.4g、 降滤失剂36g、分散剂lg 、稳定剂3.6g 、辅助减轻剂70g称取各组分，其 余实施方式同实施例1。本实施例的低温低密度固井水泥浆的测试结果如下表2。 表2 密度1.40g/cm3水泥浆稠度及稠化时间 <table>table see original document page 6</column></row><table>实施例4 1.20g/cm3水泥浆首先制备降滤失剂，按照水1254g、 NNDMAM(N, N-二曱基丙烯酰 胺)32g、 AMPS (2丙烯酰胺基-2曱基丙磺酸)222g、 (NH4)2S2083.1g 、 EDTA (乙二胺四乙酸)6.0g、 NaOH50.5g称取各组分，然后按照实施例1 的制备方法进行制备。其次，按照细高强水泥270g、水240g 、促凝剂1.3g、緩凝剂5.2g 、 降滤失剂36g、分散剂lg、稳定剂2.7g 、辅助减轻剂130g称取各个组分， 其余实施方式同实施例1。本实施例的低温低密度固井水泥浆的测试结果如下表4。 表4 密度1.20g/cm3水泥浆<table>table see original document page 7</column></row><table>权利要求1一种低温低密度固井水泥浆，其特征在于，包括如下组分高强水泥40.0～62.3％、水29.1～35.0％、促凝剂0.1～0.6％、缓凝剂0.6～0.9％、降滤失剂4.4～本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温低密度固井水泥浆，其特征在于，包括如下组分：高强水泥４０．０～６２．３％、水２９．１～３５．０％、促凝剂０．１～０．６％、缓凝剂０．６～０．９％、降滤失剂４．４～５．２％、分散剂０．１～０．３％、稳定剂０．１～０．３％、辅助减轻剂２～２０％；其中，所述百分比为重量百分比。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍诚，莫成孝，王永松，王清顺，杨振宇，冯克满，林卫红，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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