湿混降失水剂 技术领域：
本发明涉及一种油田钻井固井技术中深探井固井水泥外加剂领域所用的湿混降失水剂。
背景技术：
在油田领域中每一口井钻完以后都要进行固井作业，固井是将一层钢管下入到井内预定深度，再在钢管和井壁之间注入水泥浆封固。固井井深由数百米到近万米，严寒地区表层套管固井地表温度为零下几十度，而万米深井的井底静止温度可达三百多度，再加上所钻遇的地层的岩性，压力不同，流体介质更是千差万别，钢管和水泥浆要经受高温高压的恶劣环境，大庆深井中含多层油气，具有油气层薄，埋藏深，岩性变化大，区域分布广等特点，多为一口井兼要多个目的层，封固段长；固井时，水泥浆经过渗透性地层后，因失水性能发生了变化，影响水泥环的封固质量，且水泥浆的矿物随滤液进入地层，使油气层受到污染，降低勘探的精度和油井的产能，这样，固井质量对水泥浆的性能有很高的要求；水泥浆如果在井下向渗透性地层失水，会危害固井的安全施工和影响固井质量，要减少水泥浆失水，应该减少固井压力，但压力受井眼深度、环空间隙大小、钻井液性能等因素制约，所以很难控制，为保证固井施工的安全和提高固井质量，固井水泥要加各种各样的外加剂，于是减少失水最有效的方法是在水泥中添加降失水剂。
目前，国内外较成熟的降失水剂体系多为固体，以干混为主，百分之几的外加剂与近百吨水泥的混拌，存在着工艺复杂、混拌不均、工作量大、增加固井成本等弊端，使降失水剂的应用受到限制，固井质量差。
发明内容：
为了克服在固井技术中工艺复杂、混拌不均、增加固井成本，固井质量差的不足，本发明提供一种湿混降失水剂，该降失水剂具有控制水泥浆失水、提高胶结强度、保证固井质量的优点。
本发明所采用的技术方案是：一种涉及油田钻井固井技术中深探井固井水泥外加剂领域所用的湿混降失水剂，其特征在于：各主要成分及配比按重量份如下：乙烯类高分子聚合物6～11份，无机钠盐0.01～0.03份，有机树脂0.05～0.2份，盐酸0.2～0.5份，木质素磺酸盐0.6～1.0份及水87.27～93.14份。
上述的乙烯类高分子聚合物地分子结构式为
其中：n＝170±50，m＝900～2500，有机树脂的分子结构式为
其中n＝1000～1500，无机酸为盐酸其分子式为HCl，木质素黄酸盐的分子结构式为
其中R为C5～C18，M为金属离子，n＝6～30。
本发明的有益效果是，由于该降失水剂按上述技术方案的配方配制，使得该降水剂中的乙烯类高分子聚合物和有机树脂在无机酸的酸性环境作用下，由长链结构变成网状结构，改变了原有特性，水泥浆在环空流动时，受温度和压力的作用，形成网状致密膜，对井壁实现机械堵塞，达到控制失水的目的，从而提高固井质量。
具体实施方式：
下面结合具体实施例将对本发明作进一步说明：
各主要成分及配比按重量份如下：乙烯类高分子聚合物6～11份，无机钠盐0.01～0.03份，有机树脂0.05～0.2份，盐酸0.2～0.5份，木质素磺酸盐0.6～1.0份及水87.27～93.14份。
上述的乙烯类高分子聚合物的分子结构式为
其中：n＝170土50，m＝900～2500，有机树脂的分子结构式为
其中n＝1000～1500，无机酸为盐酸其分子式为HCl，木质素磺酸盐的分子结构式为
其中R为C5～C18，M为金属离子，n＝6～30。
上述的乙烯类高分子聚合物溶于水以后，使其分子链呈线形状态分布，达到一定浓度后，可使水的粘度增高，起到了增粘剂的作用；但是当加入了增粘剂后，使水的粘度过高也不行，可以再加入无机钠盐进行稀释调整，使水泥的流动度保持在最佳状态；它可以削弱乙烯类高分子间的结合力，因此无机钠盐可起到稀释剂的作用；应用盐酸可使乙烯类高分子聚合物和有机树脂在无机酸的这种酸性环境状态下，使原来的长链结构变成网状结构，以控制失水；该湿混降失水剂是以其含有的官能团与水结合再吸附于水泥颗粒表面上，从而减少了水泥浆中可以流动的自由水。另外，降失水剂在滤失水份后，能在渗透层表面上形成一层薄膜，从而阻止了进一步失水，而加入木质素磺酸盐可以减少水的阻力，保证水泥浆混拌的顺利进行，由于该降失水剂所含成分具有上述反应效果，致使其改变了原有特性，水泥浆在环空流动时，由于温度和压力的作用，形成网状致密膜，对井壁实现机械堵塞，因此达到了控制失水的目的。
可采取如下三种方案进行说明：
在上述方案中，各成分的配比及产生的效果可见，该降失水剂在搅拌过程中，由于有木质素磺酸盐成分的加入，达到一定浓度后，就减小了溶液体系的流动阻力，改善了水泥浆的流动性，其流动度控制在30cm之内，失水量控制在100ml之内，保证水泥浆混拌的顺利进行。
实施例1、望3井是大庆钻井公司在佳木斯地区打的一口探井，该井的变密度测井结果为优质井，下完套管后，循环泥浆，单泵泵压达6MPa，双泵泵压高达12.5MPa，分析原因是井壁缩径、井下砂子多造成的，因此当天没有固井，继续循环泥浆，可是第二天情况仍没有改善，担心会有复杂事故发生，采用上表方案1配制的湿混降失水剂进行限流固井，结果施工顺利，双泵替泥浆时泵压升致20MPa，然后改用单泵替浆，固井48h抗压强度为25.5MPa，没用此降失水剂时的抗压强度是24.7MPa，因此，望3井使用湿混降失水剂，从而保证了施工安全、提高了固井质量，达到保护油气层的目的；若不使用该降失水剂，水泥浆将失水严重，水泥石水化不充分，影响胶结质量，严重时水泥浆脱水失去流动性，形成桥堵，导致固井失败，根本谈不上保证固井质量。
实施例2：古148井是大庆长垣西部古龙地区探井，本井井深1775米，封固高度895米，套管下深1771.23m，在1722.4米出现高压层，孔隙压力系数最高可达1.40，增加了压稳地层防水气窜的难度；应用上表方案2配制的湿混降失水剂，水泥浆形成较高的胶凝强度，产生足够大的抗窜阻力，防止水气窜的发生，失水量控制在100ml，48h抗压强度为26.5MPa；固井后声幅检测为优质，证明了采用该湿混降失水剂，固井质量好。
实施例3：英39井是大庆西部英台地区探井，该井深2180米，封固高度1100米，在1760～1870米处地层破裂压力低，应用上表方案3配制的湿混降失水剂，固井时为了防止压漏地层，使水泥浆密度控制在1.60g/cm3，48h抗压强度为26.7MPa；提高水泥浆的稳定性。保证了固井的安全施工，经固井后测井封固质量为优质。
从以上数据综合分析，所研制的湿混降失水剂具有水泥石水化充分，控制水泥浆失水在100ml之内，提高胶结强度，保证固井质量的优点。