纖維超細(xì)水泥擠封堵劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種纖維超細(xì)水泥擠封堵劑及其制備方法。將4-5％的超強(qiáng)纖維在密閉容器內(nèi)進(jìn)行升溫加熱處理，溫度達(dá)到120-150℃，以達(dá)到升溫后將超強(qiáng)纖維表面有機(jī)雜質(zhì)清除，使其表面與水泥表面有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度的目的；依次將43-53％的超細(xì)水泥、2-3％的分散劑、2-4％的膨脹劑、4-5％的超強(qiáng)纖維置入容器中進(jìn)行常溫條件下干拌，拌合時(shí)間1-2小時(shí)；待攪拌均勻后，加39-45％的水進(jìn)行拌合，拌合0.5-1小時(shí)，制成稠狀的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。本發(fā)明具有體積收縮率低，抗收縮性強(qiáng)，提高了擠封堵對(duì)地下段層外沿與油井套管外壁的密封性能，同時(shí)防止擠封堵半徑內(nèi)因氣孔、氣泡的存在而使擠封堵有效半徑內(nèi)產(chǎn)生泄漏的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】纖維超細(xì)水泥擠封堵劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種擠封堵劑，尤其是一種纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 在油田開(kāi)采過(guò)程中，需要對(duì)油井套管外地下各段層進(jìn)行擠封堵作業(yè)，以防止地下 各段層間水、油、氣的人為復(fù)混；如果不進(jìn)行封堵作業(yè)，有可能由于油井套管的嵌入而使地 下部分可燃?xì)怏w沿套管外側(cè)爬升至地面聚集，產(chǎn)生危險(xiǎn)；同時(shí)在油田開(kāi)采過(guò)程中存在部分 棄置井，也必須對(duì)這部分井在地下油井套管外側(cè)的封蓋層進(jìn)行封堵作業(yè)。目前，我國(guó)東部的 老油區(qū)有許多棄置的原天然氣出產(chǎn)區(qū)域，隨著國(guó)家西氣東輸戰(zhàn)略的實(shí)施，這些棄置油氣井 資源可以作為天然巨型儲(chǔ)氣庫(kù)使用，但必須解決如何將外來(lái)氣源安全封堵于地下的技術(shù)問(wèn) 題。目前，對(duì)油氣井套管外地下段層擠封堵作業(yè)采用普通的速凝水泥進(jìn)行封堵，該類型水泥 擠封堵的初期密封性能效果較佳，但隨著地下環(huán)境的變化，一定時(shí)間后其與油井套管的密 封粘接不牢，產(chǎn)生縫隙；同時(shí)，由于普通水泥的收縮率較大，也使擠封堵有效半徑的外沿與 被封堵地層的結(jié)合處產(chǎn)生孔隙；另外，普通水泥在被擠入地層過(guò)程中由于固化產(chǎn)生氣孔、氣 泡，使封堵有效半徑內(nèi)有可能發(fā)生滲漏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種體積收縮率低，抗收縮性強(qiáng)，提高了擠封堵對(duì)地下段層 外沿與油井套管外壁的密封性能，同時(shí)防止擠封堵半徑內(nèi)因氣孔、氣泡的存在而使擠封堵 有效半徑內(nèi)產(chǎn)生泄漏的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑由超細(xì)水泥、分散劑、膨脹劑、 超強(qiáng)纖維和水組成。
[0005] 具體來(lái)說(shuō)，纖維超細(xì)水泥擠封堵劑各組分按質(zhì)量百分比配比如下：超細(xì)水泥 43-53%、分散劑2-3%、膨脹劑2-4%、超強(qiáng)纖維4-5%、水39-45%。
[0006] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式：超強(qiáng)纖維為活化超強(qiáng)纖維，長(zhǎng)度為4-6cm。
[0007] 本發(fā)明還提供了纖維超細(xì)水泥擠封堵劑的制備方法：將4-5%的超強(qiáng)纖維在密閉 容器內(nèi)進(jìn)行升溫加熱處理，溫度達(dá)到120-150°C，以達(dá)到升溫后將超強(qiáng)纖維表面有機(jī)雜質(zhì)清 除，使其表面與水泥表面有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度的目的；依次將43-53%的超細(xì)水泥、2-3%的 分散劑、2-4%的膨脹劑、4-5 %的超強(qiáng)纖維置入容器中進(jìn)行常溫條件下干拌，拌合時(shí)間1-2 小時(shí)；待攪拌均勻后，加39-45%的水進(jìn)行拌合，拌合0. 5-1小時(shí)，制成稠狀的纖維超細(xì)水泥 擠封堵劑。
[0008] 此外，本發(fā)明還提供了纖維超細(xì)水泥擠封堵劑在油井封堵中的應(yīng)用。
[0009] 綜上所述，本發(fā)明采用超細(xì)水泥和超強(qiáng)纖維等原材料進(jìn)行加工制備，經(jīng)表面活性 處理后的超強(qiáng)纖維與水泥粘接能力提高，體積收縮率降低，擠封堵后的段層抗壓強(qiáng)度提高， 抗收縮性提高，擠封堵層有韌性，對(duì)油田中后期的井下擠封堵作業(yè)提供了可靠的安全保證。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為纖維超細(xì)水泥擠封堵劑制備方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0012] 實(shí)施例1 :
[0013] 將4%的超強(qiáng)纖維在密閉容器內(nèi)進(jìn)行升溫加熱處理，溫度達(dá)到120_150°C，以達(dá)到 升溫后將超強(qiáng)纖維表面有機(jī)雜質(zhì)清除，使其表面與水泥表面有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度的目的；依 次將52%的超細(xì)水泥、2%的分散劑、2%的膨脹劑、4%的超強(qiáng)纖維置入容器中進(jìn)行常溫條 件下干拌，拌合時(shí)間1-2小時(shí)；待攪拌均勻后，加40%的水進(jìn)行拌合，拌合0. 5-1小時(shí)，制成 稠狀的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。
[0014] 水泥封堵劑的性能參數(shù)（72小時(shí)）抗壓強(qiáng)度為25MPa，抗折強(qiáng)度5. 5MPa，提高對(duì)地 下段層外沿與油井套管外壁的密封性能，同時(shí)防止擠封堵半徑內(nèi)因氣孔、氣泡的存在而使 擠封堵有效半徑內(nèi)產(chǎn)生泄漏。
[0015] 實(shí)施例2:
[0016] 將5%的超強(qiáng)纖維在密閉容器內(nèi)進(jìn)行升溫加熱處理，溫度達(dá)到120_150°C，以達(dá)到 升溫后將超強(qiáng)纖維表面有機(jī)雜質(zhì)清除，使其表面與水泥表面有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度的目的；依 次將46%的超細(xì)水泥、3%的分散劑、4%的膨脹劑、5%的超強(qiáng)纖維置入容器中進(jìn)行常溫條 件下干拌，拌合時(shí)間1-2小時(shí)；待攪拌均勻后，加42%的水進(jìn)行拌合，拌合0. 5-1小時(shí)，制成 稠狀的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。
[0017] 水泥封堵劑的性能參數(shù)（72小時(shí)）抗壓強(qiáng)度為28MPa，抗折強(qiáng)度6. OMPa，比普通硅 酸鹽水泥抗壓強(qiáng)度提高35%，抗折強(qiáng)度提高30%，提高對(duì)地下段層外沿與油井套管外壁的 密封性能，同時(shí)防止擠封堵半徑內(nèi)因氣孔、氣泡的存在而使擠封堵有效半徑內(nèi)產(chǎn)生泄漏，滿 足油田對(duì)擠封堵的技術(shù)要求。
[0018] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施 方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的 各種變化均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種纖維超細(xì)水泥擠封堵劑，其特征在于：該纖維超細(xì)水泥擠封堵劑由超細(xì)水泥、 分散劑、膨脹劑、超強(qiáng)纖維和水組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑，其特征在于：纖維超細(xì)水泥擠封堵 劑各組分按質(zhì)量百分比配比如下：超細(xì)水泥43-53 %、分散劑2-3 %、膨脹劑2-4%、超強(qiáng)纖 維 4-5%、水 39-45%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑，其特征在于：超強(qiáng)纖維為活化超強(qiáng) 纖維，長(zhǎng)度為4_6cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑的制備方法，包括如下步驟：將 超強(qiáng)纖維在密閉容器內(nèi)進(jìn)行升溫加熱處理，溫度達(dá)到120-150°C ;依次將超細(xì)水泥、分散劑、 膨脹劑、超強(qiáng)纖維置入容器中進(jìn)行常溫條件下干拌，拌合時(shí)間1-2小時(shí)；待攪拌均勻后，力口 水進(jìn)行拌合，拌合〇. 5-1小時(shí)，制成稠狀的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維超細(xì)水泥擠封堵劑在油井封堵中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C04B20/04GK104193244SQ201410401797
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】楊波, 董軍, 孫達(dá), 杜永輝, 汪鳳威, 劉麗, 付庭舉 申請(qǐng)人:盤(pán)錦遼河油田聯(lián)信實(shí)業(yè)有限公司