本申請涉及但不限于固井技術領域，特別涉及但不限于一種水泥混合組分及其制備低密度水泥漿的應用。

背景技術：

隨著油氣田開發(fā)程度加深，所遇低壓易漏井或長封固井日益增多。采用常規(guī)固井方法，不但易造成井漏，還會造成地層破壞、油層污染及產油量降低等惡果。為了保證固井作業(yè)安全、提高固井質量，通常采用兩種方法：一是采用雙級或多級注水泥，二是使用減輕材料降低水泥漿密度。前者不僅施工程序比較復雜，而且占用的鉆井時間長，特別不適用于海上施工。

低密度水泥漿(密度＜1.6g.cm³)是目前研究應用的主要方向。通?？梢圆捎锰砑悠榛蚍勖夯?、搬土的方法制備低密度水泥漿。添加漂珠制備的低密度水泥漿，其優(yōu)點是具有較低的密度下限及較高的抗壓強度，但在一定壓力下水及外加劑會進入漂珠內部，造成水泥漿密度及性能變化，失去其原有效果。添加粉煤灰、搬土等材料制備的非漂珠低密度水泥漿，通常早期強度較低、漿體流動性不好，穩(wěn)定性差，不能滿足某些地層的要求。總的來說，在實際應用中，由于現(xiàn)場條件的限制及地層本身的復雜性，現(xiàn)有的低密度水泥漿性能還不能滿足實際施工需要。

技術實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N水泥混合組分。

本申請?zhí)峁┑乃嗷旌辖M分，包括以下重量份數(shù)的各組分：

在本申請的實施方式中，所述水泥混合組分可以包括以下重量份數(shù)的各組分：

在本申請的實施方式中，所述油井水泥可以為G級和/或H級油井水泥。

在本申請的實施方式中，所述偏高嶺土可以為經過800-900℃高溫煅燒加工所得的偏高嶺土，粒徑可以為1-4μm。

在本申請的實施方式中，所述微硅可以為在冶煉硅鐵和工業(yè)硅(金屬硅)時，礦熱電爐內產生出的SiO₂和Si氣體，與空氣迅速氧化冷凝沉淀而形成的工業(yè)副產物。

在本申請的實施方式中，所述礦渣可以為鋰渣或水渣。鋰渣為使用鋰輝石冶煉鋰鹽時所排出的廢渣。水渣為高爐煉鐵時所排出的熔融硅酸鹽類廢物，經空氣或水急冷所得的細小顆粒。

水渣有兩個較為重要的性能指標：

(1)質量系數(shù)：反應水渣中活性組分與低活性、非活性組分間的比例，K越大，水渣的活性越高；

(2)堿性系數(shù)M＞1為堿性礦渣，M＝1為中性礦渣，M＜1為酸性礦渣。

在本申請的實施方式中，所述水渣可以為質量系數(shù)在1.2～2的堿性水渣。

可選地，所述水渣為質量系數(shù)在1.6～2的堿性水渣。

在本申請的實施方式中，所述水渣的粒徑可以為0.25～10μm。

可選地，所述水渣的粒徑為1-4μm。

在本申請的實施方式中，所述激發(fā)劑可以為水泥漿中常用的激發(fā)劑。

可選地，所述激發(fā)劑選自Na₂SO₄、CaSO₄和NaOH組成的組。

本申請還提供了如上所述的水泥混合組分在低密度水泥漿中的應用。

在本申請的實施方式中，所述水泥混合組分在低密度水泥漿中用于取代普通油井水泥。

本申請的水泥混合組分使得無需添加漂珠，或粉煤灰、搬土等減輕材料就能制備1.3g/cm³的低密度水泥漿，而且可以根據現(xiàn)場實際施工需要，在1.3～1.6g/cm³的范圍內調節(jié)水泥漿的密度。若在水泥漿的制備過程中加入漂珠，則可制備密度＜1.3g/cm³的更低密度的水泥漿。同時，采用本申請的水泥混合組分制備的低密度水泥漿還具有早期強度高，漿體流動性好，稠化時間可調，制備方法簡單，成本低廉，綜合性能優(yōu)良，施工方便，可滿足低壓易漏失地層的固井施工尤其是海上固井施工的需要的優(yōu)點。

具體實施方式

下面通過實施例來描述本申請的實施方式，本領域的技術人員應當認識到，這些具體的實施例僅表明為了達到本申請的目的而選擇的實施技術方案，并不是對技術方案的限制。根據本申請的教導，結合現(xiàn)有技術對本申請技術方案的改進是顯然的，均屬于本申請保護的范圍。

以下實施例中所使用的原料和試劑，如無特別說明，均為普通市售產品。

實施例1-2和對比例1-4

按表1所示的量稱取油井G級水泥、偏高嶺土、微硅、水渣、石灰石及激發(fā)劑，混合均勻。

表1

如表1所示，實施例1、2為按照申請的實施方式所配制的水泥混合組分，對比例1為普通油井G級水泥，對比例2、3為使用經過與本申請不同的溫度煅燒及粒徑的偏高嶺土所配制的水泥混合組分，對比例4為使用酸性水渣所配制的水泥混合組分。

測試例

采用上述實施例及對比例所得的水泥混合組分進行水泥漿的配制，并測試其相關性能，水泥漿的配制及性能測試均按照API RP 10B中的規(guī)定進行。測試結果請見表2。

表2

從表2中的數(shù)據可以看出，采用本申請實施方式的水泥混合組分制備的低密度水泥漿的早期強度較高，滿足通常情況下大于3.5MPa的下步鉆開要求，水泥漿失水、流變、稠化時間也均能滿足現(xiàn)場施工需求，水泥漿綜合性能優(yōu)異。

所述僅為本申請的優(yōu)選實施例，并非對本申請作出任何形式上和實質上的限制。本領域的技術人員，在不脫離本申請技術方案的范圍內，當可利用以上所揭示的技術內容而作出的些許更改、修飾與演變的等同變化均為本申請的等效實施例；同時，凡依據本申請的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更改、修飾與演變等均在本申請的由權利要求界定的范圍內。