[發明專利]采用LT-2降失水劑的早強低密度水泥漿配方

無效

• 申請號: 200910216621.2
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN102086110A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 黃友華
• 申請（專利權）人: 武侯區巔峰機電科技研發中心
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及早強低密度水泥漿體系，具體是指一種采用LT-2降失水劑的早強低密度水泥漿配方。

背景技術

目前，解決低壓易漏失層和長封固段層等復雜井固井問題的方法主要采用低密度水泥漿體系。但是，對于低密度水泥漿體系而言，隨著大量減輕材料的加入，在水泥漿密度降低的同時，水泥漿流變性和穩定性變差，API失水量也變得難以控制，尤其是在較低溫度條件下，水泥漿具有較長稠化時間的同時水泥石早期抗壓強度大幅降低，有時甚至難以滿足封固地層的要求，且水泥漿的密度降得越低，上述矛盾就越突出，最終導致水泥綜合性能不良，不能滿足低壓易漏失層和長封固段層的固井作業的要求。但是，如果不解決這個矛盾，將嚴重制約低密度水泥漿固井技術的發展和推廣應用。因此，尋求低溫度、低密度、高早期抗壓強度、長稠化時間等性能之間的平衡對目前低密度水泥體系的發展具有重要意義，同時，也具有較高的技術難度。

早強低密度水泥漿體系在國外興起于20世紀80年代中期，如漂珠低密度水泥漿體系、粉煤灰及泡沫水泥漿體系等在國外推廣使用。而在我國，此領域起步較晚，直到20世紀80年代末期才有了此方面的報道和相應的文獻。隨著我國鉆井勘探開發技術的發展，有關早強低密度水泥漿體系的研究和文獻也越來越多。

目前，低密度水泥漿的設計途徑有加大水固比、加入減輕材料兩種主要措施，但要保持水泥漿體系的相對穩定性和均勻性，多數采用加入減輕材料的方法。應用于早強低密度水泥漿體系的減輕材料有漂珠、微硅、玻璃微珠、礦渣、粉煤灰、膨潤土、膨脹珍珠巖等材料。現在，早強低密度水泥漿體系主要有漂珠體系、微硅體系、泡沫體系、礦渣體系、粉煤灰體系、膨潤土體系以及幾種體系的復合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種采用LT-2降失水劑的早強低密度水泥漿配方，采用其配置出來的水泥漿流動度較大，稠度較小，流變性更好，更有利于注水泥的施工過程中水泥漿的泵注。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：采用LT-2降失水劑的早強低密度水泥漿配方，其特征在于，包括以下組分：G級水泥和微細水泥的配比為7∶3～4∶6，水固比為0.45～0.6，其中還包含45％～60％的漂珠或7％～20％的玻璃微珠，15％的微硅，2％～3％的分散劑，2.5％的早強激活劑，1％～1.4％的降失水劑，1％的纖維以及0.15％～0.5％的緩凝劑。

為了達到更好的效果，所述的降失水劑的用量為1.2％；所述的G級水泥和微細水泥的配比為6∶4；所述的水固比為0.56～0.58；所述分散劑的用量為2％～2.75％。

綜上，本發明的有益效果是：采用LT-2作為降失水劑配制的水泥漿稠度較低，對濾餅沖刷及環空頂替較好，泵壓損失小，施工安全，從而抑制氣竄，水侵等不利狀況，同時，LT-2作為降失水劑配制的水泥漿的增壓稠化曲線更加明顯，更有利于注水泥。

附圖說明

圖1為固相密度與水泥漿密度的關系。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

(1)G級水泥和微細水泥配比的確定

首先，本文擬采用同一個配方，不同的G級水泥和微細水泥配比，通過對水泥的各項性能進行分析對比，最終確定其配比情況，實驗數據見表1。

表1不同G級水泥和微細水泥配比對水泥性能的影響

通過上表中的數據可知，隨著微細水泥比例的增加，水泥的流變性變差，流動度降低，稠度上升，強度增加，在配比大于等于1時，其變化比較緩和，在配比小于1時，即微細水泥占有大部分的時候，其流動度大幅降低，稠度劇烈上升，基本喪失流動性，以至于在施工過程中不能被泵送，產生這一現象的主要原因是由于微細水泥具有較大的比表面積，需要大量的水對其表面進行潤濕，使得體系中的自由水含量降低，導致水泥漿流變性變差。但是微細水泥由于其顆粒直徑很小，能進入微小的孔隙，加入適當的微細水泥能夠提高水泥石的密實度，進而提高水泥石的抗壓強度，微細水泥還能加快水化反應速度，從而進一步增加水泥石的早期抗壓強度。

終上所述，G級水泥和微細水泥配比必須要在保證水泥漿體系具有較好流變性的前提下提高微細水泥的含量。由于低密度水泥漿中還要加入大量的減輕材料，水泥漿中的固相含量將增大，為了保證早強低密度水泥漿具有較好的流變性，故本文初步選擇的G級水泥和微細水泥配比為1∶1和6∶4，在以后的實驗過程中，可以根據水泥漿的各項性能對其進行調整，最終得到最適合于早強低密度水泥漿體系的G級水泥和微細水泥配比。