一种弹韧性微膨胀水泥浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固井水泥浆技术领域，是一种弹韧性微膨胀水泥浆及其制备方法，前者原料包括水泥、弹性颗粒材料、粗硅砂、微硅粉、超细水泥、膨胀剂、铁矿粉、复合纤维增韧剂、降失水剂、减阻剂、缓凝剂、增强剂、消泡剂和水，按照下述方法得到：将水泥、弹性颗粒材料、粗硅砂、微硅粉、超细水泥、膨胀剂和铁矿粉混匀后，得到固体混合物，向水中加入降失水剂、增强剂、减阻剂、缓凝剂和消泡剂混匀后，得到液体混合物，将固体混合物和液体混合物混匀，再加入复合纤维增韧剂混匀后得到。本发明专利技术弹韧性微膨胀水泥浆具有抗压、抗拉强度高，杨氏模量低，微膨胀，胶结能力强，渗透率低的特点，能够满足射孔及大规模压裂的试采要求。压裂的试采要求。压裂的试采要求。

【技术实现步骤摘要】
一种弹韧性微膨胀水泥浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固井水泥浆
，是一种弹韧性微膨胀水泥浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]页岩油的经济有效开发，将是保障国家能源安全，实现油田高质量发展的突破口。页岩油通常以“水平井+体积压裂”为主体的开发方式。常规水泥石脆性大、体积收缩，水泥环和套管的弹性模量差别较大，在射孔弹高能聚流冲击力的作用下，会形成明显的破碎现象，后续的压裂增产措施使这些裂纹进一步扩大，甚至导致水泥环的封隔作用彻底失效。因此，提高水泥环的密封完整性，成为页岩油水平井高效开发的关键。
[0003]页岩油长水平井固井水泥浆技术目前主要有二种技术方案。一是在常规水泥浆中加入橡胶粉、改性橡胶粉、熔结的环氧树脂粉末和聚四氯乙烯胶粉等国产弹性材料制备得到的水泥浆，其抗温能力低，与油接触，橡胶粉会溶蚀，或杨氏模量降低有限，或施工工艺复杂，实施效果有限。二是在常规水泥浆中年加入进口弹性材料，虽然能保证固井质量及后期开发要求，但其价格非常昂贵，且引进过程时间跨度长，耗时费力，不利于页岩油水平井的高效、经济大规模开发。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于原料按重量份数计包括水泥100份、弹性颗粒材料6份至18份、粗硅砂10份至35份、微硅粉4份至12份、超细水泥3份至12份、膨胀剂3份至6份、铁矿粉0份至72份、复合纤维增韧剂1份至2份、降失水剂4份至5份、减阻剂1份至2份、缓凝剂0.5份至4.0份、增强剂0.5份至2.0份、消泡剂0.5份和47份至57份水。2.根据权利要求1所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于弹性颗粒材料为氢化丁腈橡胶；或/和，复合纤维增韧剂为复合纤维材料，复合纤维材料由质量百分比为40%至55%玻璃纤维、40%至45%碳纤维和余量的芳纶纤维混合而成，玻璃纤维长度为4mm至8mm，芳纶纤维长度为1.5mm至3.0mm，碳纤维长度为0.4mm至1.2mm。3.根据权利要求1或2所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于膨胀剂为油井水泥膨胀剂，油井水泥膨胀剂为钙镁氧化物；或/和，降失水剂为三元共聚物降失水剂，三元共聚物降失水剂为2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸。4.根据权利要求1或2所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于减阻剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，缓凝剂为葡萄糖酸钠纤维素复合物；或/和，增强剂为甲酸铵和硅酸钠的混合物，消泡剂为聚醚多元醇，铁矿粉为磁铁矿粉，密度为5.05g/cm3。5.根据权利要求3所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于减阻剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，缓凝剂为葡萄糖酸钠纤维素复合物；或/和，增强剂为甲酸铵和硅酸钠的混合物，消泡剂为聚醚多元醇，铁矿粉为磁铁矿粉，密度为5.05g/cm3。6.根据权利要求1或2或5所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于粗硅砂粒径为520μm至600μm，微硅粉粒径为0.17μm至0.28μm，粗硅砂和微硅粉中的SiO2含量均为95％至98％，超细水泥最大粒径不超过17μm，80%以上颗粒的粒径在5μm以下。7.根据权利要求3所述的弹韧性微膨胀水泥浆，其特征在于粗硅砂粒径为520μm至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良兵，马疆，王云，齐静，邓林，朱伟伦，狄新叶，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：