[发明专利]一种缓凝剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种缓凝剂，所述缓凝剂包括羟基羧酸、有机膦酸和无机小分子磷酸，使以液体悬浮剂为减轻剂的水泥浆体系适用温度上限扩大至150℃，进一步扩大该水泥浆体系适用范围，使其可以作为技术套管领浆使用，从而实现安全高效深水固井作业。

技术领域

本文涉及但不限于一种水泥浆添加剂，尤其涉及但不限于一种缓凝剂及其制备方法。

背景技术

目前以液体悬浮剂为减轻剂的水泥浆体系具有悬浮稳定性好、低温强度高、经济性好，适用于LAS系统(液体加料系统)等优点，因此被广泛应用于南海东西部的深水表层固井作业中，但其因缺乏配伍性较好的缓凝剂而在实际应用中存在局限性。

现有缓凝剂在以液体悬浮剂为减轻剂的水泥浆体系中，当使用温度大于60℃时，该水泥浆体系在稠化过程中易产生包心现象，从而导致稠化时间无法延长。而在实际应用中，技术套管所处地层温度范围为50～110℃。因此，目前现有技术无法使以液体悬浮剂为减轻剂的水泥浆体系应用于技术套管固井施工中，无法满足现场需求。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。

本申请提供了一种新型缓凝剂，使以液体悬浮剂为减轻剂的水泥浆体系适用温度上限扩大至150℃，进一步扩大该水泥浆体系适用范围，使其可以作为技术套管领浆使用，从而实现安全高效深水固井作业。同时，该新型缓凝剂加量敏感性良好，更符合现场实际应用需求。

本申请提供了一种缓凝剂，所述缓凝剂包括羟基羧酸、有机膦酸和无机小分子磷酸。可选地，所述缓凝剂由羟基羧酸、有机膦酸和无机小分子磷酸和水组成。

在本申请提供的缓凝剂中，所述羟基羧酸、所述有机膦酸和所述无机小分子磷酸的重量比为(5至30):(10至40):(1至20)；

在本申请提供的缓凝剂中，所述羟基羧酸、所述有机膦酸和所述无机小分子磷酸的重量比为(10至15):(10至20):(5至15)。

在本申请提供的缓凝剂中，所述缓凝剂还包括水，所述羟基羧酸、所述有机膦酸、所述无机小分子磷酸之和与水的重量比为(20-70):(30-80)。

在本申请提供的缓凝剂中，所述羟基羧酸还包括羟基羧酸盐；

在本申请提供的缓凝剂中，所述羟基羧酸选自葡萄糖酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、酒石酸钠和葡庚糖酸钠中的任一种或更多种。

在本申请提供的缓凝剂中，所述有机膦酸还包括有机膦酸盐；

在本申请提供的缓凝剂中，所述有机膦酸选自羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸钠和氨基三亚甲基膦酸中的任一种或更多种。

在本申请提供的缓凝剂中，所述无机小分子磷酸包括无机小分子磷酸盐；

在本申请提供的缓凝剂中，可选地，所述小分子磷酸选自磷酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、偏磷酸钠、磷酸二氢钠和磷酸二氢钾中的任一种或更多种。

另一方面，本申请提供了一种水泥浆，所述水泥浆包括减轻剂、油井水泥和上述缓凝剂。

在本申请提供的水泥浆中，所述液体悬浮剂选自二氧化硅液体、硅溶胶、水玻璃和中国专利CN106833570B中的悬浮减轻剂中的任意一种或更多种；

在本申请提供的水泥浆中，所述缓凝剂在水泥浆中的用量为油井水泥的0.01至4wt.％。

在本申请提供的水泥浆中，所述缓凝剂与液体悬浮剂的重量比为(0.01至4):(5至40)；

在本申请提供的水泥浆中，所述缓凝剂与液体悬浮剂的重量比为(1至2):(15至25)。