[发明专利]一种固井水泥浆用增韧剂

说明书

技术领域

本发明属于水泥增韧剂，尤其是一种固井水泥浆用增韧剂。

背景技术

目前国内大多数油田已进入中后期开采阶段，为了提高油井寿命，保证稳产高产，固井质量成为油气固井工程所面临的突出问题。随着固井技术的不断发展，要求水泥环具有良好的力学延展性能与力学阻裂性能，以抵抗钻柱的冲击，以及射孔、压裂等各种破坏的要求。如果水泥环的力学性能达不到要求，那就可能产生“二次窜流”的现象，甚至使水泥环的封隔作用彻底失效。因此，迫切需要一种能够提高水泥韧性，改善水泥力学性能同时与水泥浆相容性好的添加剂。目前常用的固井水泥增韧纤维材料主要有石棉纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维等，虽然改善力学性能方面效果好，但这些增韧剂都是憎水性的，常规条件下与水泥浆的相容性不好。

铬革屑是制革厂含铬皮革下脚料,因含有金属铬,一般认为是制革工业污染源之一,按其重量计算,约占皮革总重量的60%左右。如不能及时处理和充分利用,是对资源的极大浪费,同时对环境将造成严重污染。铬革屑的主要成分是胶原纤维，具有韧性和亲水性，在水泥浆中的分散性能好、强度高，经过铬离子的鞣制，形成网状体系，抗冲击性（抗折强度）及耐水解性显著提高，是提高水泥韧性的理想材料。

据检索，发现如下关于铬革屑利用的专利文献，具体如下：

1、一种铬革屑钻井堵漏材料（CN102391844A），堵漏材料构成及其重量份数分别为：铬革屑40-100；助剂5-60，将上述铬革屑与助剂混合均匀，制备成40-100目粒度，即得到堵漏剂成品。

2、一种铬革屑与聚丙烯酰胺复合凝胶的制备方法（CN102443182A），步骤如下：(1)将聚丙烯酰胺用水配制成溶液；(2)将洛托品、亚硫酸钠、乙酸铬溶于水制备铬交联剂；(3)将铬交联剂加入到步骤(1)的聚丙烯酰胺溶液中，搅拌均匀；(4)加铬革屑到步骤(3)的溶液中，再加水溶性酚醛树脂，调节pH＝6-9；将上述溶液放置于45℃～85℃水浴中加热候凝，即得铬革屑与聚丙烯酰胺复合凝胶，所述各物质水溶液质量浓度为：铬革屑0.5％-10％，聚丙烯酰胺0.1％～0.6％，乌洛托品0.35％，亚硫酸钠0.3％-0.5％，乙酸铬0.02％-0.5％，水溶性酚醛树脂0.5％-1.0％。

包括上述文献在内，目前还没有将铬革屑用作固井水泥增韧剂的记载，本发明首次提出。

发明内容

本发明的目的是提供一种固井水泥浆用增韧剂，将制革行业的固体废弃物-铬革屑作为固井水泥的增韧材料，在科学又环保的同时，改善了水泥石的力学性能，保证了水泥浆的工程性能如低失水、稠化时间可调。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种固井水泥浆用增韧剂，固井水泥浆用增韧剂为铬革屑。

而且，所述的铬革屑直径为0.02-0.05mm，添加量为水泥的0.05-2%。

而且，所述的水泥为API规定的A-G级油井水泥。

而且，所述的固井水泥浆还包括添加剂。

而且，所述添加剂为降失水剂、分散剂、消泡剂、缓凝剂。

而且，所述铬革屑增韧剂占水泥百分比为0.05-2%；各添加剂占水泥的百分比为：

而且，所述的降失水剂为丙烯酰胺/丙烯酸钠共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚物或聚乙烯醇中的一种或几种混合物。

而且，所述的分散剂为木质素磺酸盐或甲醛丙酮缩合物。

而且，所述的消泡剂为有机硅类或磷酸酯类。

而且，所述的缓凝剂为柠檬酸或马来酸/丙烯酸共聚物。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明使用皮革行业的有毒废弃物（铬革屑）作为水泥的增韧材料，变废为宝，既环保又低成本，有效减少了制革废弃物对环境的污染，为制革行业废弃物回收再利用提供一条新途径。

2、本发明提供的水泥增韧剂，韧性好，具有亲水性，与水泥浆体系相容性好，克服了常用的常用水泥增韧材料与水泥浆混合不均，需要改性问题。

3、本发明增韧剂添加到水泥中以后，使水泥具有抗冲击性强的特性，射孔对水泥环的破坏小，从根本上解决“二次窜流”问题。

4、本发明增韧剂能提高水泥石的韧性和阻裂性等力学性能，不影响水泥浆的工程性能如低失水、稠化时间可调。

附图说明

图1为本发明实例1铬革屑水泥浆稠化曲线。

图2为对比例铬革屑水泥浆稠化曲线。

具体实施方法