[發(fā)明專利]一種固井低密度水泥漿用多效外加劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710722632.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN107502324B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮穎韜;張浩;宋茂林;宋維凱;趙琥;王永松;王同友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/473
• 分類號(hào): C09K8/473;C09K8/467
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 蘇蕾;張奎燕

本申請(qǐng)公開了一種固井低密度水泥漿用多效外加劑及其制備方法。所述多效外加劑包括40～50重量％堿金屬硅酸鹽和/或堿金屬偏硅酸鹽、0～5重量％聚乙烯醇、5～15重量％纖維素醚、4～10重量％AMPS聚合物、0.1～0.5重量％增稠劑、1～5重量％分散劑、0.1～0.2重量％殺菌劑、和余量的水。所述制備方法包括將堿金屬硅酸鹽和/或堿金屬偏硅酸鹽與水混合均勻；加入分散劑、AMPS聚合物、纖維素醚、聚乙烯醇、增稠劑及殺菌劑，30～70℃下攪拌均勻即可。本申請(qǐng)的固井低密度水泥漿用多效外加劑的配方簡(jiǎn)單，具有較好的懸浮穩(wěn)定性和降失水性能，能夠有效抑制自由液產(chǎn)生，適用溫度范圍較寬，而且本申請(qǐng)的多效外加劑為水劑，更方便海上平臺(tái)施工加料。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及但不限于一種固井低密度水泥漿用多效外加劑及其制備方法。

背景技術(shù)

在油氣開采中，將水泥漿注入地層，用以支撐套管、封隔地層。水泥漿中通常加入多種外加劑，如降失水劑、緩凝劑等，以保證水泥漿的性能。有時(shí)還需調(diào)節(jié)水泥漿的密度，防止地層破裂，此時(shí)還需加入懸浮劑、減輕劑等外加劑，構(gòu)建低密度水泥漿體系。

低密度水泥漿的常見問題是：(1)水泥漿強(qiáng)度較低、稠化不易調(diào)節(jié)；(2)漿體自由液難以控制，造成頂?shù)撞克酀{的性能不均一，影響膠結(jié)質(zhì)量；(3)高水灰比導(dǎo)致失水量大，需要加入更多的降失水劑。

目前，低密度水泥漿常用的懸浮劑有水玻璃、膨潤(rùn)土等，但所得水泥漿的性能較差，稠化調(diào)節(jié)不易，且溫度適用范圍窄。使用減輕劑如人造玻璃微珠，雖然會(huì)使水泥漿的性能有所提升，又會(huì)導(dǎo)致水泥漿配方構(gòu)成復(fù)雜，成本上升明顯；所配水泥漿密度越低，上述問題越加明顯。同時(shí)，自由液、高失水量量等問題也需加入其它外加劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

以下是對(duì)本文詳細(xì)描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N同時(shí)具有多種功能并且溫度適用范圍廣的固井低密度水泥漿用外加劑及其制備方法。

具體地，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N固井低密度水泥漿用多效外加劑，所述多效外加劑包括以下組分：

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述堿金屬硅酸鹽可以選自硅酸鈉、硅酸鉀和硅酸鋰的水溶液中的一種或更多種，所述堿金屬偏硅酸鹽可以選自偏硅酸鈉、偏硅酸鉀和偏硅酸鋰的水溶液中的一種或更多種。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述堿金屬硅酸鹽和堿金屬偏硅酸鹽的混合物的模數(shù)可以為2.0～3.5，固含量可以為40～50質(zhì)量％。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述聚乙烯醇可以為交聯(lián)的聚乙烯醇。

可選地，所述聚乙烯醇為中海油服化學(xué)有限公司生產(chǎn)的PC-G73S。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述纖維素醚可以選自羥乙基纖維素和羧甲基羥乙基纖維素中的一種或兩種。

在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“AMPS聚合物”是指以AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)為主要聚合單體聚合得到的高分子聚合物。

可選地，所述AMPS聚合物選自中海油服化學(xué)有限公司生產(chǎn)的PC-G80S、PC-G86S和BASF股份有限公司生產(chǎn)的的Polytrol FL34中的一種或更多種。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述增稠劑可以選自聚丙烯酸鈉、溫倫膠、硅酸鎂鋁和硅酸鎂鋰中的一種或更多種。

在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，所述分散劑可以選自醛酮縮聚類分散劑、聚羧酸類分散劑中的一種或兩種。

可選地，所述醛酮縮聚類分散劑選自中海油服化學(xué)有限公司生產(chǎn)的PC-F40L、河南衛(wèi)輝化學(xué)有限公司的USZ。

可選地，所述聚羧酸類分散劑選自BASF公司生產(chǎn)的MELMENT系列產(chǎn)品、西卡公司生產(chǎn)的VISCOCRETE系列產(chǎn)品。