[发明专利]一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明提供了一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂及其制备方法和使用方法，所述油井水泥用羟羧盐类缓凝剂由以下重量百分比的组分组成：羟羧盐25～30％；丙烯酸类聚合物35～40％；硫酸钠20～25％；余量为碳酸钙。该羟羧盐缓凝剂适用于40～90℃中低温度范围，稠化时间易延长，达到施工要求，且对水泥石早期强度影响较小；其可作为分散剂改善流动性，降低稠度；还可降低敏感性、便于混配操作。所得水泥浆体系具有温度使用范围宽、中低温稠化时间长、强度高、过渡时间短等优异的综合性能。

技术领域

本发明属于石油助剂技术领域，涉及油田钻完井工程技术领域，特别涉及一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

随着钻井技术的发展，油井技术提出更高的要求。尤其是在地质构造复杂、井下条件恶劣的状况下注入水泥，采用纯水泥早已远远不能满足工艺技术指标，必须通过外加剂来调节以增强其使用性能。缓凝剂或促凝剂可以调节稠化时间，既能保证施工安全，同时又能在规定的时间内达到继续施工的强度要求；降滤失剂可以减少渗透性地层对水泥浆的滤失作用，确保油气层正常状态，提高采收率。因此，固井用外加剂的研究、重产与应用在国内外都得到迅速地发展。

缓凝剂是油井水泥外加剂中最重要的一种，在固中深井、深井以及超深井时通常需要在水泥浆中加入缓凝剂以调节稠化时间。缓凝剂是延缓水泥的水化硬化的时间，使新拌混凝土能够在较长的时间内保持塑性，以调节新拌混凝土的凝结时间，并且对后期强度无明显影响的外加剂。

在水泥浆中加入缓凝剂能有效延长水泥浆凝固时间，随着水平井水平段增长、浅井挤水泥、打塞等特殊工艺施工井增多。此类工艺井表现为埋深浅、温度低，要求低温下水泥浆具有较长的稠化时间、水泥浆体系稳定且水泥石早期强度高。

固井水泥中低温缓凝剂及相应水泥浆体系是目前国内外开发难度较大的固井技术。聚合物类缓凝剂高温度下缓凝效果良好但在低温下会引起水泥过缓凝现象。现有的淀粉类缓凝剂在温度低于70℃时缓凝效果不明显，稠化时间难以延长达不到施工要求且对水泥石强度损失大，特别是水泥石早期强度。现有的中温缓凝剂在温度低于50℃时缓凝效果不明显，稠化时间难以延长达不到施工要求，因此，中低温缓凝剂成为特殊工艺施工和制约长水平段油井水平井高效推广应用的瓶颈。

需使用一种中低温缓凝剂，适用温度范围40～90℃，具有可有效延长稠化时间、对水泥强度影响小等特点。

发明内容

为了克服现有的中低温缓凝剂存在的中低温范围稠化时间难以延长达不到施工要求，且对水泥石早期强度影响较大的问题，本发明提供了一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂及其制备方法和使用方法。

本发明的目的一是提供一种在中低温使用时性能优异的油井水泥用羟羧盐类缓凝剂，其可有效延长稠化时间，对水泥强度影响小；目的二是作为分散剂改善流动性，降低稠度；目的三是降低加量敏感性、便于混配操作、保证施工安全。

本发明所采用的技术方案如下：

一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂，由以下重量百分比的组分组成：

羟羧盐25～30％

丙烯酸类聚合物35～40％，

硫酸钠20～25％；

余量为碳酸钙。

一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂，由以下重量百分比的组分组成：

羟羧盐26～28％

丙烯酸类聚合物36～38％，

硫酸钠21～24％；

余量为碳酸钙。

一种油井水泥用羟羧盐类缓凝剂，由以下重量百分比的组分组成：

羟羧盐27％；