[发明专利]一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆

权利要求书

1.一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，由以下各组分按重量份组成：100份G级油井水泥，30-120份加重材料，10-30份高温增强材料，2-10份杂合纳米增强增韧剂，0.5-2份分散剂，0.5-4份降失水剂，0.2-2份缓凝剂，0.1-1份消泡剂和40-60份清水；

所述抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆的制备方法为：

将加重材料、高温增强材料、分散剂、降失水剂与G级水泥干混均匀备用；将缓凝剂、消泡剂、纳米增强增韧剂与清水湿混均匀得到拌合水，将其转入搅拌器中；搅拌器以4000±200转/分转动，在15秒内将干混料均匀加入到拌合水中，盖上搅拌器的盖子，12000±500转/分继续搅拌后，即得抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆；

通过紧密堆积设计了加重材料、高温增强材料、增韧材料的粒度分布，使得干混料的堆积率达0.8以上；

所述加重材料为120目和400目的铁矿粉1:1混配组成；

所述杂合纳米增强增韧剂，通过以下过程制备：

(1)将苯乙烯磺酸钠SSS、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵DMC和引发剂在温度70～80℃和氮气保护条件下缓慢滴入聚乙二醇甲基丙烯酸酯MAPEG的水溶液中，反应4～5h，将反应物冷却至室温，调节pH值至7～9，得到聚羧酸分散剂，所述SSS和MAPEG的摩尔比为1:1～1.5，所述DMC为SSS和MAPEG总质量的3～4％，所述MAPEG的水溶液的质量浓度为30～40％，所述引发剂为硫酸铵和亚硫酸钠的混合物，硫酸铵和亚硫酸钠的摩尔比2～4:1，引发剂用量为SSS和MAPEG总质量的4～6％；

(2)取0.6～1重量份氧化石墨溶解于20重量份水中，将氧化石墨水溶液在55～60℃条件下超声处理30～50min和磁力搅拌1～2h后，得到氧化石墨纳米片层分散液；将18～20重量份纳米二氧化硅溶解于50～60重量份水中，磁力搅拌15～20min后，得到纳米二氧化硅水溶液；将纳米二氧化硅水溶液和氧化石墨纳米片层分散液混合后在55～60℃条件下超声处理30～50min，得到杂合纳米二氧化硅-氧化石墨分散液；

(3)将6～8重量份聚羧酸分散剂倒入80～100重量份杂合纳米二氧化硅-氧化石墨分散液中，将混合溶液在55～60℃条件下超声处理30～50min后，得到杂合纳米增强增韧剂。

2.如权利要求1所述的一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，其特征在于，所述高温增强材料为羟基磷灰石、莫来石、海泡石、超细石英砂、偏高岭土中的一种或多种混合物。

3.如权利要求1所述的一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，其特征在于，所述分散剂为醛酮缩合物或萘系分散剂。

4.如权利要求1所述的一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，其特征在于，所述降失水剂为聚乙烯醇类或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸类聚合物。

5.如权利要求1所述的一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，其特征在于，所述缓凝剂为改性淀粉或有机磷酸盐类。

6.如权利要求1所述的一种抗高温的高强度低弹模高密度水泥浆，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。