一种油井水泥膨胀型早强剂及其制备方法与流程

文档序号:11834508阅读:774来源:国知局

本发明涉及深井石油钻井领域,尤其涉及一种油井水泥膨胀型早强剂及其制备方法。



背景技术:

石油天然气开采难度逐年增加,在固井作业中遇到的突出问题就是水泥浆早期强度低,这种问题使得水泥石体积发生收缩,水泥环胶结不良,影响油井的密封能力,导致固井作业失败,造成重大经济损失。氯化钙是一种常用的促凝早强剂,具有用量大、对套管腐蚀性强、使水泥浆流变性下降(甚至出现“闪凝”现象)等缺点,因此在使用上具有很大程度的限制。



技术实现要素:

本发明旨在解决现有技术的不足,而提供一种油井水泥膨胀型早强剂及其制备方法。

本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:

一种油井水泥膨胀型早强剂,其组分及质量份数如下:0.5-1份固体醇胺、100-110份有机酸、90-100份氢氧化钠、410-420份硝酸盐、0.05-0.2份阴离子聚合物、1-2份减阻剂、550-600份去离子水。

所述固体醇胺是由二乙醇胺和甲醛反应制得的有机化合物;所述阴离子聚合物是由丙烯酸、丙烯酰胺和乙酸乙烯酯自由基共聚产物经水解而成。

一种油井水泥膨胀型早强剂的制备方法,具体步骤为:

(1)将0.5-1份固体醇胺放置在反应釜中,加入100-110份有机酸,加入150份去离子水,加热到60℃,搅拌溶解,之后加入90-100份氢氧化钠,搅拌;

(2)称取410-420份硝酸盐,加入400-450份去离子水溶解;

(3)将硝酸盐溶液缓慢加入反应釜中,温度保持在60℃,加入0.05-0.2份阴离子聚合物、1-2份减阻剂,反应4h;

(4)反应结束后,自然冷却液体,使用旋转蒸发仪将液体中的水分蒸发出去,将得到的液体放入烘箱内85℃烘干24h,得到早强剂产品。

本发明的有益效果是:本发明的早强剂是一种不含氯的复合油井水泥早强剂,早强效果显著,参量少、易添加,与其他外加剂配伍性良好;制备工艺简单可行、无氯无腐蚀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明:

实施例1:

一种油井水泥膨胀型早强剂,其组分及质量份数如下:0.5份固体醇胺、100份有机酸、90份氢氧化钠、410份硝酸盐、0.05份阴离子聚合物、1份减阻剂、550份去离子水。

所述固体醇胺是由二乙醇胺和甲醛反应制得的有机化合物;所述阴离子聚合物是由丙烯酸、丙烯酰胺和乙酸乙烯酯自由基共聚产物经水解而成。

一种油井水泥膨胀型早强剂的制备方法,具体步骤为:

(1)将0.5kg固体醇胺放置在反应釜中,加入100kg有机酸,加入150kg去离子水,加热到60℃,搅拌溶解,之后加入90kg氢氧化钠,搅拌;

(2)称取410kg硝酸盐,加入400kg去离子水溶解;

(3)将硝酸盐溶液缓慢加入反应釜中,温度保持在60℃,加入0.05kg阴离子聚合物、1kg减阻剂,反应4h;

(4)反应结束后,自然冷却液体,使用旋转蒸发仪将液体中的水分蒸发出去,将得到的液体放入烘箱内85℃烘干24h,得到早强剂产品。

实施例2:

一种油井水泥膨胀型早强剂,其组分及质量份数如下:1份固体醇胺、110份有机酸、100份氢氧化钠、420份硝酸盐、0.2份阴离子聚合物、2份减阻剂、600份去离子水。

所述固体醇胺是由二乙醇胺和甲醛反应制得的有机化合物;所述阴离子聚合物是由丙烯酸、丙烯酰胺和乙酸乙烯酯自由基共聚产物经水解而成。

一种油井水泥膨胀型早强剂的制备方法,具体步骤为:

(1)将1kg固体醇胺放置在反应釜中,加入110kg有机酸,加入150kg去离子水,加热到60℃,搅拌溶解,之后加入100kg氢氧化钠,搅拌;

(2)称取420kg硝酸盐,加入450kg去离子水溶解;

(3)将硝酸盐溶液缓慢加入反应釜中,温度保持在60℃,加入0.2kg阴离子聚合物、2kg减阻剂,反应4h;

(4)反应结束后,自然冷却液体,使用旋转蒸发仪将液体中的水分蒸发出去,将得到的液体放入烘箱内85℃烘干24h,得到早强剂产品。

实施例3:

一种油井水泥膨胀型早强剂,其组分及质量份数如下:0.7份固体醇胺、105份有机酸、95份氢氧化钠、415份硝酸盐、0.1份阴离子聚合物、1.5份减阻剂、570份去离子水。

所述固体醇胺是由二乙醇胺和甲醛反应制得的有机化合物;所述阴离子聚合物是由丙烯酸、丙烯酰胺和乙酸乙烯酯自由基共聚产物经水解而成。

一种油井水泥膨胀型早强剂的制备方法,具体步骤为:

(1)将0.7kg固体醇胺放置在反应釜中,加入105kg有机酸,加入150kg去离子水,加热到60℃,搅拌溶解,之后加入95kg氢氧化钠,搅拌;

(2)称取415kg硝酸盐,加入420kg去离子水溶解;

(3)将硝酸盐溶液缓慢加入反应釜中,温度保持在60℃,加入0.1kg阴离子聚合物、1.5kg减阻剂,反应4h;

(4)反应结束后,自然冷却液体,使用旋转蒸发仪将液体中的水分蒸发出去,将得到的液体放入烘箱内85℃烘干24h,得到早强剂产品。

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。

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