[发明专利]天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆及其制备方法

权利要求书

1.一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆，其特征在于，所述水泥浆包括以下质量份数的组分：

油井水泥，100份；

憎水剂，1至3份；

密度减轻剂，10至30份；

降失水剂，2至5份；

分散剂，0.5至1.5份；

水，40至50份；

缓凝剂，0份或0.1份至3份；

早强剂，0份或0.1份至1份；

其中，所述憎水剂用于增加水泥浆凝结后形成的水泥石的憎水性，以降低所述水泥石对地层中的地层水的透过性；所述密度减轻剂用于降低水泥浆密度以及增加水泥浆凝结后形成的水泥石的孔隙度，以增加所述水泥石对所述地层中的天然气的透过性；

当所述水泥浆的密度为1.70克每立方厘米时，所述水泥浆由100份油井水泥，10份密度减轻剂，1份憎水剂，2份降失水剂，3份缓凝剂，0.5份分散剂，以及40份水组成的；

当所述水泥浆的密度为1.60克每立方厘米时，所述水泥浆由100份油井水泥，15份密度减轻剂，1.5份憎水剂，3份降失水剂，1.5份缓凝剂，0.5份早强剂，0.6份分散剂，以及42份水组成的；

当所述水泥浆的密度为1.50克每立方厘米时，所述水泥浆由100份油井水泥，20份密度减轻剂，1.5份憎水剂，3.5份降失水剂，1份缓凝剂，0.7份早强剂，1份分散剂，以及43份水组成的；

当所述水泥浆的密度为1.40克每立方厘米时，所述水泥浆由100份油井水泥，30份密度减轻剂，3份憎水剂，5份降失水剂，1份早强剂，1.5份分散剂，以及50份水组成的。

2.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述憎水剂的材料包括：聚硅氧烷粉末、甲基硅酸钠粉末和甲基硅酸钾粉末中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述密度减轻剂的材料包括：空心玻璃微珠、粉煤灰、膨胀珍珠岩和微硅粉中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述分散剂的材料包括：液态的磺化醛酮缩聚物或液态的聚羧酸。

5.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述降失水剂的材料包括：液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物。

6.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述缓凝剂的材料包括：液态的有机膦酸盐或液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物；

所述降失水剂的材料包括：液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物，当所述缓凝剂的材料包括液态的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸聚合物时，所述降失水剂的分子量大于所述缓凝剂的分子量。

7.根据权利要求1所述的水泥浆，其特征在于，

所述早强剂的材料包括：硫酸钠粉末或硫酸钙粉末。

8.一种天然气井固井时采用的憎水透气型水泥浆的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至7任一所述的水泥浆，所述方法包括：

按照各组分的质量份数，在第一配料罐中加入水、分散剂、降失水剂和可选的缓凝剂，搅拌得到混合溶液；

在第二配料罐中加入油井水泥、密度减轻剂、憎水剂和可选的早强剂，搅拌得到干混料；

在第三配料罐中，使所述混合溶液与所述干混料进行搅拌，得到所述水泥浆。