[发明专利]自由液控制剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自由液控制剂，其包括水化硅酸钙、任选的稳定剂和任选的防腐剂，且所述自由液控制剂除了含有水化硅酸钙，还包含稳定剂和/或防腐剂；其中，所述水化硅酸钙包括钙化合物、烷氧基硅烷和水在催化剂存在下的反应产物；其中，

所述钙化合物选自硝酸钙、氯化钙和氧化钙中的一种或多种；

所述烷氧基硅烷选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷和四正丁氧基硅烷中的一种或多种；

所述催化剂选自乌洛托品和/或盐酸金刚烷胺；

所述钙化合物与烷氧基硅烷的摩尔比为1:1.5-1.5:1；所述水与所述钙化合物的质量比为8:1-20:1；

所述稳定剂选自黄原胶和/或文莱胶；

所述防腐剂选自甲醛。

2.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述水化硅酸钙为颗粒状。

3.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述水化硅酸钙的粒径为100-250nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的自由液控制剂，其特征在于，所述自由液控制剂的固含量为10-25%。

5.根据权利要求4所述的自由液控制剂，其特征在于，所述自由液控制剂的固含量为10-20%。

6.根据权利要求5所述的自由液控制剂，其特征在于，所述自由液控制剂的固含量为14-17%。

7.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述催化剂占所述钙化合物、烷氧基硅烷和水总量的0.01-0.05wt%。

8.根据权利要求7所述的自由液控制剂，其特征在于，所述催化剂占所述钙化合物、烷氧基硅烷和水总量的0.02-0.04wt%。

9.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述钙化合物与烷氧基硅烷的摩尔比为1:1.2-1.2:1。

10.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述稳定剂占所述自由液控制剂的0.1-0.5wt%。

11.根据权利要求1所述的自由液控制剂，其特征在于，所述防腐剂占所述自由液控制剂的0.5-1wt%。

12.一种根据权利要求2-11中任一项所述的自由液控制剂的制备方法，其包括：

步骤A：使钙化合物、烷氧基硅烷和水在催化剂存在下进行反应，得到水化硅酸钙液体产物；以及

步骤B：将所述水化硅酸钙液体产物与稳定剂和/或防腐剂混合，得到悬浊液体。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为30-80℃；和/或所述反应的时间为2-10小时。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为40-60℃。

15.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为4-6小时。

16.一种根据权利要求1-11中任一项所述的自由液控制剂或根据权利要求12-15中任一项所述的制备方法得到的自由液控制剂在固井中的应用。

17.一种固井水泥浆体系，包括油井水泥、水和根据权利要求1-11中任一项所述的自由液控制剂或根据权利要求12-15中任一项所述的制备方法得到的自由液控制剂。

18.根据权利要求17所述的固井水泥浆体系，其特征在于，所述自由液控制剂的加入量为所述油井水泥重量的0.5-5wt%。

19.根据权利要求18所述的固井水泥浆体系，其特征在于，所述自由液控制剂的加入量为所述油井水泥重量的1-3wt%。