高温固井材料体系及组成

摘要

本发明提供了一种新型高温固井材料体系，主要解决目前油井水泥的高温强度衰退和高温力学稳定性差的问题，适用于油气井固井领域。该新型高温固井材料体系各组份以及质量份数组成为：SiO₂占36～71份、Al₂O₃占3.5～25份、CaO占18～52份、CaCO₃占2.0～10份、X_aO_b占0.7～3.8份、ZnO占0.0～5.0份、占M_aB_bO_c·dH₂O占0.0～4.5份。本发明的高温固井材料体系不仅能够能满足深井、超深井高温高压油气井固井作业，具有现场施工方便、成本低的优势，而且与油井水泥生产相比可明显减少CO₂排放量，应用前景广阔。

主权项

一种高温固井材料体系，其特征在于各组份以及质量份数组成为：SiO₂ 36～71份、Al₂O₃ 3.5～25份、CaO 18～52份、CaCO₃ 2.0～10份、X_aO_b 0.7～3.8份、ZnO 0.0～5.0份、M_aB_bO_c·dH₂O 0.0～4.5份；所述SiO₂为白色或浅黄色固体粉末，晶型为六方晶系，密度介于2.20～2.70g/cm³，粒径介于7.0～90μm；所述Al₂O₃为白色固体粉末，晶型为α‑Al₂O₃，密度介于3.65～3.90g/cm³，粒径介于15～45μm；所述CaO是由碳酸钙矿石在900‑1100℃高温煅烧制得，冷却后粉碎而成，为一种白色固体粉末，密度介于3.10‑3.25g/cm³，粒径介于18‑72μm；所述CaCO₃为球形结晶粉末，密度介于2.50～2.55g/cm³，粒径介于1.2～10μm；所述X_aO_b为固体氧化物粉末，其中X为B、Zr、Ti、Bi、Ba元素中的一种，原子数a的个数介于1～2，原子数b的个数介于1～3，粒径介于15～50μm；所述ZnO为白色固体粉末，密度介于5.30～5.45g/cm³，粒径介于5.0～18μm；所述M_aB_bO_c·dH₂O是一种结晶粉末，其中M为K、Ca、Li、Na元素中的一种，原子数a的个数介于1～2，原子数b的个数介于1～4，原子数c的个数介于2～7，结晶水d的个数介于4～8。