申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院

申请日：2021-08-18

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115893919B

主分类号：C04B28/02

分类号：C04B28/02;C09K8/467

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.04.21#实质审查的生效;2023.04.04#公开

摘要：本发明涉及一种油井水泥浆体系及其制备方法和在无金属套管的固井中的应用。所述油井水泥浆体系包括水泥、水和添加剂；所述添加剂包括聚羧酸分散剂、填充材料和增韧材料。本发明通过在常规水泥浆主要组分为水泥和水中添加聚羧酸分散剂、填充材料和增韧材料，获得了一种具有可泵性良好、稠化时间可控、早期强度发育迅速的超高强高韧的油井水泥浆体系。利用所述油井水泥浆体系和低成本非金属塑形管可以替代高成本无缝金属套管，构建了一种无金属套管的固井方法。该方法降低了套管固井对特种钢材的依赖，为油气井固井降本增效，油气井高效开发提供新思路。

主权项：1.一种油井水泥浆体系，其包括水泥、水和添加剂；所述添加剂包括聚羧酸分散剂、填充材料和增韧材料；所述水的含量为水泥质量的20wt％～70wt％；所述聚羧酸分散剂的含量为水泥质量的0.5wt％～4wt％；所述填充材料的含量为水泥质量的20wt％～65wt％；所述增韧材料的含量为水泥质量的0.1wt％～0.5wt％；所述填充材料包括微米填充材料、亚微米填充材料和纳米级活性材料；所述纳米级活性材料选自碳纳米管、纳米碳酸钙、纳米氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化镁、纳米氧化铁和纳米三氧化二铝中的至少一种；所述微米填充材料和亚微米填充材料的含量之和为水泥质量的15wt％～60wt％；所述亚微米填充材料的含量为水泥质量的3wt％～10wt％；所述纳米级活性材料的含量为水泥质量的0～5wt％；所述微米填充材料的粒径大于5μm且不大于500μm；所述亚微米填充材料的粒径大于0.4μm且不大于5μm；所述纳米级活性材料的粒径为大于1nm且不大于400nm；所述增韧材料选自波浪形金属纤维；所述聚羧酸分散剂的合成原料包括丙烯酸和甲基烯丙醇聚氧乙烯醚；所述丙烯酸和甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的摩尔比值为2～8。

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