[发明专利]一种地聚物油井水泥的制造方法

说明书

本发明涉及一种地聚物油井水泥的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：配料、粉磨、煅烧、混合和入库与包装。本发明具有很好的体积稳定性、抗高温性、抗CO₂、硫酸盐侵蚀性能，能有效的本发明能制造出具有很好的体积稳定性、抗高温性、抗CO₂、硫酸盐侵蚀性能的地聚物油井水泥，该水泥能有效的运用于地质条件复杂区域的油气井固井，并得到很好的固井质量。

技术领域

本发明涉及油井水泥生产领域，特别是涉及一种地聚物油气井固井水泥的制造方法。

背景技术

目前，随着我国油气资源的开发，非常规的复杂的油气藏资源越来越多，对固井材料的要求也越来越高，在一些特殊地层的固井作业中，如稠油热采井、高温井、页岩气井、高CO₂、H₂S、硫酸盐等含腐蚀物质的油气井，一般的硅酸盐油井水泥限于自身材料的特性，已不能满足固井要求。地聚水泥水化物是呈三维网状结构的硅铝酸盐化合物，具有良好的耐久性和环境友好型，能满足稠油热采井、含腐蚀性气体井、页岩气井等特殊油气井固井的需求。

如申请号为200780028639.9的中国发专利“基于粉煤灰的无害使用的地质聚合物水泥”，公开了一种基于F级硅酸铝粉煤灰的地质聚合物水泥，与现有技术不同，它是无害使用的并且在环境温度下硬化，有利于它们在建筑和土木工程领域的普通应用。无害性是通过含有下列的混合物达到的：10到15重量份的非腐蚀性碱金属硅酸盐溶液，其中M₂O∶SiO₂摩尔比小于0.78，优选小于0.69，和SiO₂∶M₂O比大于1.28，优选大于1.45，M指Na或K；向其加入10到20重量份的水和5到15重量份的高炉矿渣和50到100重量份的F级硅酸铝粉煤灰，所述高炉矿渣的比表面积小于400m²/kg优选小于380m²/kg。

又如申请号为200910030986.6的中国发明专利“环保无熟料水泥和其制备方法”，公开了一种环保无熟料水泥和其干粉砂浆及其制备方法。该环保无熟料水泥，包括矿渣、电石渣、石膏和助剂，按质量份数计，所述各组分的含量如下：a)矿渣60~92份；b)电石渣5~25份；c)石膏2~10份；d)助剂1~20份；所述助剂为硅微粉、硅灰、白炭黑、硫酸盐、碳酸盐、硫铝酸盐或其中任意2种或3种以上的混合物，最好为硅微粉和硅灰的混合物。

再如申请号为201110050194.2的中国发明专利“一种类地聚合物水泥及其制备方法”，公开了一种类地聚合物水泥及其制备方法。其方案是按下述各组分制备：石煤提钒尾矿为62~73wt%、固体碱金属氢氧化物为5~10wt%、固体铝酸钠为7~11wt%、超细活性微硅粉为8~16wt%和偏高岭土为6~13wt%。制备步骤是：先向石煤提钒尾矿中加固体碱金属氢氧化物，搅拌，干法球磨和煅烧；再向其中加入固体铝酸钠、超细活性微硅粉和偏高岭土，搅拌，干法球磨后制得类地聚合物水泥成品；使用时向该水泥成品中加水，边搅拌边注浆，室温下形成硬化浆体。

再如申请号为200810020859.3的中国发专利“油田固井用偏高岭土-矿渣基地质聚合物及其高温缓凝剂”，公开了一种油田固井用偏高岭土-矿渣基地质聚合物及其高温缓凝剂，该高温缓凝剂能有效控制油田固井用偏高岭土-矿渣基地质聚合物在高温条件下的凝结速率。本发明的油田固井用偏高岭土-矿渣基地质聚合物用高温缓凝剂，是由以下重量百分比的原料组成：A.至少含有一种碱土金属盐80%~90%；B.至少含有一种无机质硫酸盐10%~20%。

上述4种专利的不足之处在于：由于大多数都是采用工业废料作为主要原材料，原材料的质量波动大，同时没有稳定的生产工艺，只是将几种材料混合而成，这使得产品的质量稳定性得不到保证，并不适用于油气井固井苛刻的施工工艺要求。