本發(fā)明涉及鉆井工程領(lǐng)域，具體涉及一種樹脂水泥漿及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、頁巖氣儲(chǔ)層高效開發(fā)需要利用大規(guī)模水力壓裂形成人工裂縫提供滲流通道進(jìn)行生產(chǎn)，但存在初次改造后產(chǎn)量遞減速率快、穩(wěn)產(chǎn)期短的問題。重復(fù)壓裂改造技術(shù)是針對(duì)頁巖氣井首次改造不充分或產(chǎn)出不充分但仍具有挖掘潛力的頁巖氣水平井段簇，需要采用在原始井眼中下入小套管，對(duì)小套管進(jìn)行固井封固后，進(jìn)行重復(fù)壓裂，來重新提高頁巖氣井產(chǎn)能，在老頁巖氣井中下入小套管進(jìn)行固井的技術(shù)，被稱作套中固套技術(shù)。

2、相較于傳統(tǒng)油氣井固井，套中固套技術(shù)工藝難點(diǎn)主要有：(1)套中固套技術(shù)工藝的單邊環(huán)空間隙小，注替過程中環(huán)空壓耗增大，給防漏、防竄帶來極大技術(shù)困難。(2)后期射孔及大型水力壓裂對(duì)薄水泥環(huán)界面影響較大，薄水泥環(huán)密封完整性難以保證，容易形成環(huán)空帶壓。

3、目前為防止頁巖氣井重復(fù)壓裂后環(huán)空帶壓，主要采用水泥來封固套中套的環(huán)空防止失水，缺點(diǎn)是傳統(tǒng)水泥環(huán)脆性高，在壓力沖擊下會(huì)破裂甚至被壓碎，使得頁巖氣井重復(fù)壓裂后出現(xiàn)環(huán)空帶壓的問題。單純使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行套中固套的密封，缺點(diǎn)是成本非常昂貴，流變性不易控制。

4、因此，需要一種低彈性模量高韌性的流體體系，來保證套中固套的密封完整性，減少頁巖氣井重復(fù)壓裂后出現(xiàn)環(huán)空帶壓的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有套中固套技術(shù)工藝存在的注替過程中環(huán)空壓耗增大，頁巖氣井重復(fù)壓裂后容易環(huán)空帶壓的問題，提供一種樹脂水泥漿及其制備方法和應(yīng)用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種樹脂水泥漿，其中，所述樹脂水泥漿包括以重量份計(jì)的以下組分：100份水泥、1-100份環(huán)氧樹脂、1-80份固化劑、1-100份骨架材料-ⅰ、1-100份骨架材料-ⅱ、0.1-40份調(diào)凝劑、0.1-40份增韌劑、1-40份分散劑、0.1-20份降失水劑、0.1-40份消泡劑、1-100份水和0-100份密度調(diào)節(jié)劑。

3、本發(fā)明第二方面提供一種前述樹脂水泥漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、(1)將水泥、環(huán)氧樹脂、固化劑、骨架材料-ⅱ、調(diào)凝劑、增韌劑、分散劑、降失水劑、消泡劑、水和密度調(diào)節(jié)劑混合，加入到攪拌器中；

5、(2)攪拌器低速攪拌，在5-15秒內(nèi)加完骨架材料-ⅰ粉體，攪拌器高速攪拌20-50秒，攪拌均勻即得到所述樹脂水泥漿。

6、本發(fā)明第三方面提供一種前述樹脂水泥漿在頁巖氣井重復(fù)壓裂套中固套固井的應(yīng)用。

7、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益技術(shù)效果如下：

8、(1)本發(fā)明所述的樹脂水泥漿是環(huán)氧樹脂和水泥復(fù)配體系，具有優(yōu)良的耐熱性能，良好的抗壓強(qiáng)度和韌性、優(yōu)良的附著力；

9、(2)本發(fā)明所述樹脂水泥漿的漿體流變性好，易于固井施工，固化時(shí)間可控，能夠滿足溫度在低于95℃的頁巖氣井重復(fù)壓裂套中固套固井需要；

10、(3)本發(fā)明通過在水泥中引入環(huán)氧樹脂材料和增韌劑，在保持原有水泥較高強(qiáng)度的條件下可有效增加固化物彈性，具有較高的抗沖擊性，可滿足薄水泥環(huán)射孔后大型水力壓裂的沖擊后水泥環(huán)的長效密封；

11、(4)本發(fā)明中，優(yōu)選地，配合使用骨架材料能夠進(jìn)一步改善或調(diào)控樹脂水泥漿體系的密度、強(qiáng)度、流變、固化時(shí)間等性能；

12、(5)本發(fā)明中，樹脂水泥漿相較于單純使用樹脂體系，成本較低，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種樹脂水泥漿，其特征在于，所述樹脂水泥漿包括以重量份計(jì)的以下組分：100份水泥、1-100份環(huán)氧樹脂、1-80份固化劑、1-100份骨架材料-ⅰ、1-100份骨架材料-ⅱ、0.1-40份調(diào)凝劑、0.1-40份增韌劑、1-40份分散劑、0.1-20份降失水劑、0.1-40份消泡劑、1-100份水和0-100份密度調(diào)節(jié)劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂水泥漿，其中，所述樹脂水泥漿中各組分以水泥用量計(jì)的重量份如下：100份水泥、5-25份環(huán)氧樹脂、5-50份固化劑、2-15份骨架材料-ⅰ、5-50份骨架材料-ⅱ、0.1-0.5份調(diào)凝劑、1-10份增韌劑、1-5份分散劑、1-15份降失水劑、1-20份消泡劑、20-80份水和0-80份密度調(diào)節(jié)劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樹脂水泥漿，其中，所述骨架材料-ⅰ的粉體的平均粒徑為10-1000μm，優(yōu)選為10-500μm；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿，其中，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚s型環(huán)氧樹脂和氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂中的至少一種，優(yōu)選選自雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚s型環(huán)氧樹脂和氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂中的至少一種；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿，其中，所述固化劑選自單官能團(tuán)酸酐、雙官能團(tuán)酸酐、游離酸酸酐、馬來酸酐、線型酚醛樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯-馬來酸酐共聚樹脂和聚硫橡膠的至少一種，優(yōu)選選自單官能團(tuán)酸酐、雙官能團(tuán)酸酐、游離酸酸酐、苯乙烯-馬來酸酐共聚樹脂和聚硫橡膠中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿，其中，所述分散劑為聚羧酸類分散劑和/或醛酮類分散劑，優(yōu)選為聚羧酸類分散劑；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿，其中，所述調(diào)凝劑選自多聚磷酸鹽類調(diào)凝劑、檸檬酸鹽類調(diào)凝劑和葡萄酸鹽類調(diào)凝劑中的至少一種，優(yōu)選為多聚磷酸鹽類調(diào)凝劑；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿，其中，所述密度調(diào)節(jié)劑為減輕劑或加重劑；

9.一種權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的樹脂水泥漿在頁巖氣井重復(fù)壓裂套中固套固井的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鉆井工程領(lǐng)域，公開了一種樹脂水泥漿及其制備方法和應(yīng)用。該樹脂水泥漿包括以重量份計(jì)的以下組分：100份水泥、1?100份環(huán)氧樹脂、1?80份固化劑、1?100份骨架材料?Ⅰ、1?100份骨架材料?Ⅱ、0.1?40份調(diào)凝劑、0.1?40份增韌劑、1?40份分散劑、0.1?20份降失水劑、0.1?40份消泡劑、1?100份水和0?100份密度調(diào)節(jié)劑。按照上述特定重量份選擇各組分來配制樹脂水泥漿，漿體流變性好，易于固井施工，得到的樹脂水泥漿抗壓強(qiáng)度更高，彈性模量更小，在45?95℃的工作溫度下能夠長效使用。

技術(shù)研發(fā)人員：劉飛,陳雷,張馳,劉堯文,譚春勤,周仕明,明月,韋琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2