一种油井水泥促凝剂及其制备方法
【专利摘要】本发明是一种油井水泥促凝剂及其制备方法，促凝剂的组分为晶种、碳酸锂和草酸，其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。一种油井水泥促凝剂的制备方法为：在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3?5天；将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105?110℃，得到粉饼状物质；将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目以上的过滤筛进行筛分，得到粉末状晶种；将粉末状晶种、碳酸锂和草酸按照配比进行复合，得到产品促凝剂。本发明制备工艺简单易行，能有效促进油井水泥的水化作用，本促凝剂能显著提高水泥石强度，明显缩短水凝浆的稠化时间，有良好的促凝效果。
【专利说明】
一种油井水泥促凝剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种油井水泥促凝剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着石油、天然气勘探开发的不断发展与深入，低温浅层和海洋油气钻探固井越来越多。油井水泥在低温条件下水化反应速率较慢，泥浆候凝时间长，水泥石早期抗压强度低，无法满足低温或表层段固井要求。为此，必须在固井水泥浆中加入促凝剂，以保证固井作业的顺利进行。氯化钙是较常用的水泥促凝剂，具有价格低廉、促凝作用好等优点，但会使水泥浆增稠、泥浆流变性下降，甚至出现“闪凝”现象，再加上泥浆中氯离子浓度增大，会导致套管与氯离子间产生较大的电极电位，对套管产生一定的腐蚀。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种油井水泥促凝剂及其制备方法。
[0004]本发明为实现上述目的，采用以下技术方案:
[0005]—种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下:
[0006]晶种55%-60%
[0007]碳酸锂25%-30%
[0008]草酸12%_18%
[0009]其中，所述晶种是由油井水泥净楽和硫酸钠制得。
[0010]所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。
[0011 ] —种油井水泥促凝剂的制备方法，具体步骤为:
[0012](I)在油井水泥净浆中加入2%的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3-5天；
[0013](2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105-110°C，得到粉饼状物质；
[0014](3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目以上的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；
[0015](4)将粉末状的晶种、碳酸锂和草酸按照配比进行复合，得到产品促凝剂。
[0016]本发明的有益效果是:本发明晶种中的主要水化产物为钙矾石、氢氧化钙和水化硅酸钙凝胶，这些成份分散于水泥浆中，可以作为水化硅酸钙和钙矾石的成核活化点，以降低晶体析出的能量位皇，从而加快了水泥水化速度和水泥浆的硬化过程，进而提高水泥石早期强度;碳酸锂和草酸可分别与水泥浆发生同离子效应和盐效应，改变水泥水化矿物的溶解度，加速水泥水化反应;硫酸钠可与水泥水化产生的氢氧化钙作用生成次生石膏，次生石膏比水泥制造过程中加入的石膏活性高，可加速水化反应的速度，生成更多的钙矾石，有利于水泥石早期强度发展。本发明制备工艺简单易行，能有效促进油井水泥的水化作用，产品有很好的促凝效果。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步说明:
[0018]实施例1:
[0019]—种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下:
[0020]晶种55%
[0021]碳酸锂30%
[0022]草酸15%
[0023]其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。
[0024]所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。
[0025]现以制备10kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为:
[0026](I)在油井水泥净浆中加入2 %的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3天；
[0027](2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105°C，得到粉饼状物质；
[0028](3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；
[0029](4)将55kg晶种、30kg碳酸锂和15kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。
[0030]实施例2:
[0031 ]一种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下:
[0032]晶种60%
[0033]碳酸锂28%
[0034]草酸12%
[0035]其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。
[0036]所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。
[0037]现以制备10kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为:
[0038](I)在油井水泥净浆中加入2%的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护5天；
[0039](2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为110°C，得到粉饼状物质；
[0040](3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；
[0041](4)将60kg晶种、28kg碳酸锂和12kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。
[0042]实施例3:
[0043]—种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下:
[0044]晶种57%
[0045]碳酸锂25%
[0046]草酸18%
[0047]其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。
[0048]所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。
[0049]现以制备10kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为:
[0050](I)在油井水泥净浆中加入2%的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护4天；
[0051](2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为108°C，得到粉饼状物质；
[0052](3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为120目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；
[0053](4)将58kg晶种、28kg碳酸锂和14kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。
[0054]上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种油井水泥促凝剂，其特征在于，其组分及质量百分比如下: 晶种55%-60% 碳酸锂25%-30% 草酸12%-18% 其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。2.根据权利要求1所述的一种油井水泥促凝剂，其特征在于，所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。3.一种如权利要求1所述的油井水泥促凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为: (1)在油井水泥净浆中加入2%的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3-5天； (2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105-110°C，得到粉饼状物质； (3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目以上的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种； (4)将粉末状晶种、碳酸锂和草酸按照配比进行复合，得到产品促凝剂。
【文档编号】C09K8/467GK106047321SQ201610440030
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】钱经纬, 钱安凯
【申请人】天津开发区四达科工贸发展有限公司