專利名稱：一種酸溶性水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于老井及調(diào)整井封堵和暫閉的堵劑材料，對儲層無傷害酸溶性水泥。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)絕大部分油田均已步入中后期開發(fā)階段，對老油田的二次開發(fā)勢在必行。以大港油田為例，二次開發(fā)過程中有上百口井需要封堵或者暫閉，采用常規(guī)油井水泥漿對儲層進(jìn)行封堵，將對儲層造成傷害，而且常規(guī)水泥環(huán)的酸溶蝕效果較差，在后期酸化改造過程中儲層流通能力恢復(fù)較慢。為保證儲層流體流動通道暢通，要求封堵的水泥石應(yīng)具有較強(qiáng)的酸溶性，在后期酸化過程中能被溶蝕，保證儲層流體流動的能力。存在問題由于硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥及氯氧鎂水泥的水化物在鹽酸溶液中均具有一定的酸溶性，但酸溶率低及酸溶速度慢，無法滿足現(xiàn)場施工的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過對水泥基材及填充材料的優(yōu)選、粒徑的優(yōu)選及處理劑對綜合施工性能的評價，開發(fā)具有強(qiáng)酸溶性的水泥漿體系，最大程度的提高其酸溶率，達(dá)到保護(hù)儲層及恢復(fù)儲層流體流動能力的目的，滿足油田老井及調(diào)整井封堵和暫閉的技術(shù)要求。本發(fā)明所述的酸溶性水泥各組分按重量百分比為G級油井水泥 50 79 %、超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣20 49%木質(zhì)素磺酸鈣 0. 1 1. 0%硼砂0.1 1.0%。水固比0.44油井水泥采用符合API規(guī)范的G級油井水泥，市場可購置到。超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣市場可購置到，要求含細(xì)度在400目以上。木質(zhì)素磺酸鈣，通常叫水泥減水劑或者“木鈣”，市場可購置到。硼砂，常見化學(xué)品，市場可購置到。主要性能密度1. 65 1. 86g/cm3溶解度達(dá)到95%時間50 70分鐘/16倍體積鹽酸(50°C X72hrs)初凝時間2 10小時內(nèi)可調(diào)/50"C抗壓強(qiáng)度>20MPa/ (50 "C X 72hrs)1、酸溶性水泥漿體系水泥基材的優(yōu)選硅酸鹽水泥石、鋁酸鹽水泥石及氯氧鎂水泥石溶蝕的理論需酸量可知采用10% 的鹽酸溶蝕水泥石，硅酸鹽水泥石溶蝕的理論需酸量為水泥石體積的8. 8 13. 8倍，鋁酸鹽水泥石溶蝕的理論需酸量為水泥石體積的12 23倍，氯氧鎂水泥石溶蝕的理論需酸量為水泥石體積的13. 8 14. 8倍。故實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出以硅酸鹽水泥為酸溶性水泥研究的基本水泥。2、酸溶性硅酸鹽水泥填充材料的優(yōu)選在水固比為0.44的配比中，添加1250目超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣，且加量低于40%時，水泥石72小時抗壓強(qiáng)度可滿足項(xiàng)目規(guī)定大于20MPa的要求；碳酸鈣的種類對酸溶率有一定的影響，在低倍體積量鹽酸中超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的溶蝕速率高于超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣水泥石；在高倍體積量鹽酸中，超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣水泥石和超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣水泥石的酸溶率接近。兼顧碳酸鈣種類對水泥石抗壓強(qiáng)度和酸溶率的影響，初步優(yōu)選出超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣(1250目)作為酸溶性硅酸鹽水泥漿體系的填充材料。3、影響酸溶性硅酸鹽水泥漿體系酸溶率的因素分析(1)超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣(1250目)的加量是影響酸溶性硅酸鹽水泥漿體系酸溶率的主要因素之一。隨著輕質(zhì)碳酸鈣加量的增加，其酸溶速度及酸溶率增加，在酸溶性硅酸鹽水泥漿配方中，輕質(zhì)碳酸鈣的加量視鹽酸體積倍數(shù)的不同其加量必須滿足不同要求，水泥石的酸溶率才能達(dá)到合同規(guī)定95%的要求；(2)鹽酸體積倍數(shù)是影響酸溶性硅酸鹽水泥漿體系酸溶率的主要因素之一。鹽酸體積倍數(shù)越大，硅酸鹽水泥石的溶蝕速度越快，在相同時間內(nèi)其酸溶率越高，在高倍鹽酸體積(如16倍)中硅酸鹽水泥石酸溶率很容易達(dá)到95%，但在低倍鹽酸體積(低于12倍) 中，硅酸鹽水泥石的酸溶率能以達(dá)到95% ；(3)養(yǎng)護(hù)時間不是影響硅酸鹽水泥石酸溶率的主要因素，養(yǎng)護(hù)時間超過72小時， 硅酸鹽水泥石的酸溶率幾乎沒有變化；(4)溫度是影響影響酸溶性硅酸鹽水泥漿體系酸溶率的主要因素之一，溫度越高， 硅酸鹽水泥石的酸溶反應(yīng)速度越快。4、酸溶性硅酸鹽水泥漿體系工程應(yīng)用特性評價(1)在50°C水浴養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，硼砂加量范圍在0 0. 45%時，水泥漿的初凝時間在 130 635分鐘內(nèi)可調(diào)；從加入硼砂后酸溶性硅酸鹽水泥漿體系抗壓強(qiáng)度的發(fā)展來看，硼砂的加入有利于其72小時抗壓強(qiáng)度的發(fā)展，硼砂加入后，其72小時抗壓強(qiáng)度均高于未加硼砂體系的抗壓強(qiáng)度，水泥石72小時抗壓強(qiáng)度均超過合同規(guī)定20MPa的要求；(2)輕質(zhì)碳酸鈣(1250目)加量為30%時，在10倍體積濃度為10%的鹽酸中進(jìn)行酸溶實(shí)驗(yàn)時，在不同酸溶方式下的酸溶率差異不大，僅在酸溶前30分鐘時，存在浸泡酸溶率>側(cè)面酸溶率>底面酸溶率，酸溶30分鐘后，酸溶率差異變小，到酸溶120分鐘時，可見， 對于輕質(zhì)碳酸鈣加量為40%時，酸溶率與水泥石和酸液接觸的方式影響不大；(3)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)考察了硼砂對不同種類碳酸鈣水泥漿體系的稠化時間調(diào)節(jié)能力，結(jié)果表明，1250目輕質(zhì)碳酸鈣加量超過30%時水泥漿體系時，水泥漿切力越高，體系泵送困難，而輕質(zhì)碳酸鈣(625目)、重質(zhì)碳酸鈣(1250目)及1250目輕質(zhì)和重質(zhì)碳酸鈣復(fù)合情況下其加量均可達(dá)到40%甚至更高，稠化時間可調(diào)，可以滿足不同時間下的注水泥作業(yè)要求。本發(fā)明形成的水泥石酸溶率達(dá)到95%以上；水泥漿體系初凝時間3 8hrs/50°C 內(nèi)可調(diào)，形成的水泥石抗壓強(qiáng)度大于20MPa/5(TC X72hrs ；在后期酸化過程中完全能被溶蝕，保證儲層流體流動的能力，以此達(dá)到保護(hù)儲層及恢復(fù)儲層流體流動能力的目的，滿足大港油田老井及調(diào)整井封堵和暫閉的技術(shù)要求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明所述的酸溶性水泥各組分按重量百分比為G級油井水泥 79%、超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣20%木質(zhì)素磺酸鈣 0.5%硼砂0.5%。實(shí)施例2本發(fā)明所述的酸溶性水泥各組分按重量百分比為G級油井水泥 68%、超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣30%木質(zhì)素磺酸鈣 1.0%硼砂1.0%。實(shí)施例3本發(fā)明所述的酸溶性水泥各組分按重量百分比為G級油井水泥 50%、超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣49%木質(zhì)素磺酸鈣 0.5%硼砂0.5%。
權(quán)利要求
1. 一種酸溶性水泥，其特征在于各組分按重量百分比為G級油井水泥50 79%,超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣20 49%木質(zhì)素磺酸鈣0. 1 ‘1. 0%硼砂0. 1 ‘1. 0%。超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣細(xì)度>400 目。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酸溶性水泥；各組分按重量百分比為G級油井水泥50～79％、超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣20～49％、木質(zhì)素磺酸鈣0.1～1.0％、硼砂0.1～1.0％，超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣細(xì)度≥400目；密度1.65～1.86g/cm3溶解度達(dá)到95％時間50～70分鐘/16倍體積鹽酸(50℃×72hrs)，初凝時間2～10小時內(nèi)可調(diào)/50℃，抗壓強(qiáng)度＞20MPa/(50℃×72hrs)，在后期酸化過程中完全能被溶蝕，保證儲層流體流動的能力，以此達(dá)到保護(hù)儲層及恢復(fù)儲層流體流動能力的目的，滿足油田老井及調(diào)整井封堵和暫閉的技術(shù)要求。
文檔編號C09K8/467GK102199419SQ201010134739
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者劉希君, 楊衛(wèi)華, 程靜, 葛紅江, 雷齊玲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司