[發明專利]一種油井水泥緩凝劑及制備方法

有效

• 申請號: 201410363166.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105315977B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 劉學鵬;張明昌;張林海;楊龍杰;方春飛;黃金營;穆海朋;劉偉;周仕明
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 周媛

本發明公開了一種油井水泥緩凝劑及制備方法。緩凝劑包括按重量份數計的以下組分：水100重量份；羥基羧酸鹽1～5重量份；多聚糖10～15重量份；戊二醛0.1～0.3重量份；濃鹽酸1～3重量份；聚乙二醇1～5重量份；所述羥基羧酸鹽選自葡萄糖酸鈉、葡庚糖酸鈉二水合物、檸檬酸鈉中的一種或組合；多聚糖選自桔梗多糖、白糊精、黃糊精或菊糖。方法包括:所述組分按所述用量在攪拌狀態下加熱到70～80℃，保持1～2小時，制得所述油井水泥緩凝劑.本發明的緩凝劑適用溫度范圍較廣，應用溫度范圍70℃～160℃；緩凝劑滿足溫差60℃時，水泥石24小時頂部強度>10MPa，對水泥漿的綜合性能沒有影響。

技術領域

本發明涉及油氣井固井領域，更進一步說，涉及一種油井水泥緩凝劑及制備方法。

背景技術

油井水泥緩凝劑是一種油井水泥的外加劑，通常用于油、氣井注水泥作業所使用的水泥漿中。在油氣井注水泥作業中，通過水泥車泵送將水泥漿泵入井內，經過替漿的過程將水泥漿頂替到套管與井眼之間的環形空間，達到封隔油、氣、水層保護生產層和支撐保護套管的目的。

水泥漿的稠化時間，大體上是水泥漿保持液體、可泵送狀態的時間。隨著水泥中水化反應的進行，當其達到一定程度時，水泥漿就會失去流動性而無法進行施工作業。水泥漿在泵送至所要求的位置以前應具有良好的流動可泵性。因此水泥漿的稠化時間是控制固井作業、保證施工安全和固井質量的關鍵。為了準確的控制水泥漿的稠化時間，擴大油井水泥的使用范圍，必須在水泥漿中加入緩凝劑以延緩水泥漿在井下高溫高壓環境下的水化進程，調節稠化時間。

現有耐溫緩凝劑存在耐溫性能差，對溫度敏感性大，頂部強度發展緩慢等問題。例如，專利CN101402849A，采用衣康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、過氧化苯甲酰等為原料，并經丙酮溶液沉淀洗滌，制成高分子聚合物類油氣井固井高溫緩凝劑。該類緩凝劑為固體，相對加量較大，且分散性較強，頂部強度發展緩慢。專利CN1513797A，提供了一種油井水泥緩凝劑，其含有葡萄糖酸鹽、有機膦酸及其鹽和有機酸的反應產物。該緩凝劑為液體，耐溫性能差，對溫度敏感性大。

發明內容

為解決現有技術中出現的問題，本發明提供了一種油井水泥緩凝劑及制備方法。本發明的緩凝劑適用溫度范圍較廣，應用溫度范圍70℃～160℃；緩凝劑滿足溫差60℃時，水泥石24小時頂部強度>10MPa，對水泥漿的綜合性能沒有影響。

本發明的目的之一是提供一種油井水泥緩凝劑。

包括按重量份數計的以下組分：

水100重量份；

羥基羧酸鹽1～5重量份；優選：2～5重量份；

多聚糖10～15重量份；優選：10～13重量份；

戊二醛0.1～0.3重量份；優選0.2～0.3重量份；

濃鹽酸1～3重量份；優選2～3重量份；

聚乙二醇1～5重量份；優選：2～5重量份。

所述羥基羧酸鹽選自葡萄糖酸鈉、葡庚糖酸鈉二水合物、檸檬酸鈉中的一種或組合；

多聚糖選自桔梗多糖、白糊精、黃糊精或菊糖。

濃鹽酸可采用現有技術中通常的濃鹽酸，優選濃鹽酸的濃度為36％～38％；

聚乙二醇可用現有技術中所用的聚乙二醇，優選選自PEG-6000、PEG-8000、PEG-10000、PEG-20000或它們的組合物。

其中羥基羧酸鹽和多聚糖是緩凝劑主體，能夠螯合鈣離子，抑制水泥水化；戊二醛是交聯劑能在濃鹽酸作用下交聯羥基羧酸鹽和多聚糖，進一步增強緩凝作用；聚乙二醇能夠增強緩凝劑在高溫下的應用穩定性。