【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤层气井用固井水泥浆及其制备和应用。
技术介绍
1、在煤层气开发中，鉴于煤层的品阶不同，以及埋藏深度不同，需要实施不同的开采方案。在部分地区，低阶煤煤层气资源量丰富，煤层巨厚，煤体结构以原生结构为主，割理裂缝发育、煤质疏松破碎、渗透性好，地层承压能力差，钻井过程中煤岩易受污染且复杂频发，煤层既有漏失点又有涌水点。一些地区的煤层埋深较浅，在600m以内，地层温度一般在23～45℃，也会造成后期固井作业较困难，固井水泥浆的选择提出了要求，需要开发一种低温环境下具备高抗压强度并且密度降低的水泥浆。
技术实现思路
1、为了丰富固井水泥浆的种类，以满足对不同地质条件下煤层开采的需求，作出本专利技术，尤其可以适用于浅层低阶煤。
2、针对部分地区的煤层埋深在600m以内，地层温度23～45℃的煤层特点，专利技术人使用现有的水泥浆进行固井操作，发现，采用常规密度1.65～1.95g/cm3的水泥浆虽然可以克服低温的影响，但是高密度容易压漏地层，漏失返高不够，达不到设计要求，导致水泥浆漏失对储层污染严重；使用1.10～1.20g/cm3的超低密度水泥浆可以解决漏失的问题，但是，需要在较髙温度(大于60℃)时才能实现预期的抗压强度，低温下，水泥石抗压强度发展较慢，固井质量难以保证，不适用于煤层气固井的低温环境。
3、作为本专利技术的一个方面，涉及一种煤层气井用固井水泥浆，所述水泥浆包括：油井g级水泥100质量份，油井超细水泥20-35质量份，减轻剂a 20-4
4、在一具体实施方式中，所述油井g级水泥平均粒径20-25um。
5、在一具体实施方式中，所述油井超细水泥平均粒径10-15um。
6、在一具体实施方式中，所述减轻剂a平均粒径50-70um，抗压强度4000psi，密度0.39-0.43g/cm3。
7、在一具体实施方式中，所述减轻剂b包含微珠平均粒径100-150um，抗压强度7000psi，密度0.70-0.72g/cm3；
8、在一具体实施方式中，所述减轻剂c包含微硅平均粒径1-2um。
9、在一具体实施方式中，所述低温促凝剂为ca903s。
10、在一具体实施方式中，所述降失水剂为drf-120l，分散剂为drs-1s，消泡剂为drx-1l，稳定剂为drk-3s。
11、在一具体实施方式中，所述所述煤层气井用固井水泥浆还包含水100-120质量份。
12、作为本专利技术的另一个方面，涉及上述所述煤层气井用固井水泥浆在煤层气井固井中的应用。
13、作为本专利技术的再一个方面，涉及制备权利上述煤层气井用固井水泥浆的方法，包括：
14、在容器中依次加入减轻剂微珠、减轻剂漂珠、减轻剂微硅、
15、油井g级水泥、超细水泥进行干混，然后在水中加入干混后粉末进行搅拌，并分别加入分散剂、稳定剂、降失水剂、低温促凝剂和消泡剂，进行搅拌。
16、作为本专利技术的又一个方面，涉及一种煤层气井，使用上述煤层气井用固井水泥浆固井。
17、本专利技术实施例中所用减轻剂，微珠为中钢集团马鞍山矿山研宄所生产的抗压能力适中y4000，密度0.39-0.43g/cm3，平均粒径60um；漂珠为美国3m公司生产，密度0.70-0.72g/cm3，平均粒径120um；微硅为天津中油渤星公司生产，密度2.50-2.60g/cm3，平均粒径1um。本专利技术所提供制备方法中，所述搅拌速率为2000-4000转/分钟；所述制备环境温度为20-30℃；所述加料时间间隔为10-20分钟。
18、本专利技术提供的煤层气井用水泥浆，该水泥浆具有低温低密度的特点，同时强度能满足固井质量和后期射孔压裂井筒密封的要求，有助于实现低阶煤的低成本高效开发。
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1.一种煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述水泥浆包括：油井G级水泥100质量份，油井超细水泥20-35质量份，减轻剂A 20-40质量份，减轻剂B15-20质量份，减轻剂C 8-10质量份，稳定剂0.5-1.5质量份，降失水剂2-3质量份，低温促凝剂2-4质量份，分散剂3-5质量份，消泡剂0.5-1质量份。
2.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述油井G级水泥平均粒径20-25um。
3.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述油井超细水泥平均粒径10-15um。
4.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述减轻剂A为微珠材料，平均粒径50-70um，抗压强度4000psi，密度0.39-0.43g/cm3；减轻剂B为漂珠材料，平均粒径100-150um，抗压强度7000psi，密度0.70-0.72g/cm3；减轻剂C为微硅材料，主要成分为二氧化硅，平均粒径1-2um。
5.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述低温促凝剂为氯化钙、氯化钠或甲酰胺。
6.权利要求
7.权利要求1-6任一所述所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，包含水100-120质量份。
8.权利要求1-7任一所述所述煤层气井用固井水泥浆在煤层气井固井中的应用。
9.制备权利要求8所述煤层气井用固井水泥浆的方法，其特征在于，包括：
10.煤层气井，其特征在于，使用权利要求8所述煤层气井用固井水泥浆固井。
...【技术特征摘要】
1.一种煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述水泥浆包括：油井g级水泥100质量份，油井超细水泥20-35质量份，减轻剂a 20-40质量份，减轻剂b15-20质量份，减轻剂c 8-10质量份，稳定剂0.5-1.5质量份，降失水剂2-3质量份，低温促凝剂2-4质量份，分散剂3-5质量份，消泡剂0.5-1质量份。
2.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述油井g级水泥平均粒径20-25um。
3.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述油井超细水泥平均粒径10-15um。
4.权利要求1所述煤层气井用固井水泥浆，其特征在于，所述减轻剂a为微珠材料，平均粒径50-70um，抗压强度4000psi，密度0.39-0.43g/cm3；减轻剂b为漂珠材料，平均粒径100-150um，抗压...
【专利技术属性】
技术研发人员：张波，徐贞贞，贾丽平，梁文君，古江涛，吴泽舟，魏玉皓，李宗源，苗胜东，胥秀莲，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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