[发明专利]一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系

权利要求书

1.一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，该水泥浆体系包括的原料组分及其重量含量如下：

油井水泥：430份；

矿渣粉：430份；

粉煤灰：140份；

漂珠：0～140份；

降失水剂：28～32份；

早强剂：10～12份；

膨胀剂：4～6份；

分散剂：10～12份；

缓凝剂：6～8份；

水：600～920份。

2.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述油井水泥为油井G级水泥。

3.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述矿渣粉中，无机物的含量大于30％，粒径范围为1～10μm。

4.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述粉煤灰包括如下氧化物：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO和TiO₂，所述粉煤灰的堆积密度为0.53～1.26g/cm³，粒径范围为5～50μm。

5.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述漂珠包括：氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、三氧化硫、二氧化钛、氧化钠和氧化钾，所述漂珠的堆积密度为0.7g/cm³，粒径范围为20～100μm。

6.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述降失水剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸的共聚物；所述降失水剂的制备依次包括如下步骤：在反应釜中将200重量份的丙烯酰胺和400重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入200重量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵和2重量份的亚硫酸氢钠；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～6小时得到所述降失水剂。

7.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述早强剂为有机锂盐早强剂，其制备依次包括如下步骤：在反应釜中将500重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，充分搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入5重量份的二乙醇胺、50重量份的硝酸锂，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～5小时得到所述早强剂。

8.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述膨胀剂为钙矾石。

9.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。

10.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述缓凝剂为羟基乙叉二膦酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和葡庚糖酸钠中的一种或多种。