一种液硅及其制备方法技术

技术编号:12739192 阅读:59 留言:0更新日期:2016-01-21 00:34
本发明专利技术公开了一种液硅及其制备方法,该液硅包括微硅粉,石英砂,除臭剂,pH调节剂,pH返调剂,防腐剂和工艺水,各组分质量百分比为:微硅粉15-50%,石英砂5-60%;除臭剂0.01-0.2%;pH调节剂0.01-0.65%;pH返调剂0.01-0.65%;防腐剂0.05-0.2%;加入水至100%;所述微硅粉SiO2的含量85wt%以上,平均粒径为0.1~0.15μm;所述石英粉SiO2的含量95wt%以上;所述除臭剂选自过氧化物、次卤酸盐、高铁酸钾、硝酸钠;所述pH调节剂与所述pH返调剂相匹配,为酸或碱;所述液硅通过高速分散加外循环条件下返调pH的工艺方法制得,最终pH值为4.2-7.2。返调pH值过程中,原位生成的盐,吸附在分散的SiO2凝粒表面,有效地抑制硅粉分散液的沉降和凝胶倾向。一般贮存可延长到5-6月,而无明显沉降分层和凝胶化倾向,浆液较为均匀,流动保持好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种液娃及其制备方法,更具体地说设及一种液娃及其制备方法。
技术介绍
API油井水泥当溫度低于110°C时,具有较低的渗透率,并随溫度的升高,抗压强 度提高,当溫度超过110°c,尤其当溫度超过125°C时,随溫度的升高抗压强度大幅度降低, 渗透率大大提高,运种现象称作水泥石强度高溫退化。溫度越高,水泥石强度退化现象更 加严重,致使失去保护井壁,支撑套管和封隔作用,导致油井破坏。能防止水泥石高溫强度 退化,稳定水泥石强度,降低水泥石渗透率的外加剂,称为防止水泥石高溫强度退化的外加 剂。 娃粉作为防止水泥石高溫强度退化的外加剂,在水泥和混凝±中应用广泛,尤其 是热力开采稠油和深井注水泥。 娃粉主要类型:娃石粉(即石英砂)和微娃粉。 娃粉作为一种高溫稳定剂,能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝 胶体。在水泥中渗入适量的娃粉,可起到如下作用:1)显著提高水泥石强度和水泥浆的 防渗透性。2)具有保水、防止离析、降低累送阻力的作用。3)显著延长油井的使用寿命, 特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下。4)高溫时与水泥水化放出的 Ca(OH)2发生反应,降低了液相中巧离子的浓度,生成耐高溫的C-S-H凝胶,提高其高溫强度 和热稳定性。 娃粉密度为2. 1~3.Ig/cm3, 一般在2. 3~2. 6g/cm3。半加密产品堆积密度:0. 2~ 0. 45邑/cm3〇 石英砂按使用的用途,可分为细石英粉和粗石英粉,其中细石英粉一般小于等于 200目,国内按不同的要求,在高溫下已广泛应用娃石粉作为高溫抗强度退化剂。 微娃粉也叫娃灰,是娃铁和工业娃在高溫烙炼的过程中,随废气逸出的粉尘,烟气 中Si〇2的含量约占烟尘总量的85%,颜色为灰白色,颗粒度非常小,平均粒径约为0. 1~ 0. 15μηι,一般来说,细度小于1μηι的约占80%W上,最小粒径约0. 01μηι。其比表面积可 W达到20~28m7g,比粉煤灰大50倍左右,比水泥约大80~100倍。微娃粉形成时的冷 凝过程极为迅速,所WSi化还没有形成晶体,其矿物属于无定型矿物,它是一种表面活性很 高的火山灰物质,是一种优质的水泥外渗料。 在固井现场直接使用娃粉,干混不均匀,粉尘大,环境污染大并对劳动防护要求极 高。但是若将娃粉原地预先配成水浆液再使用,需占用额外场地。对于海洋固井和作业场 地有限的场所,要求使用能在一定时间内保持稳定的娃粉水浆液,即将娃粉加水液化处理 成稳定的水浆液,行业内称"液娃"。国外某公司生产液娃中的Si〇2颗粒粒径为0. 15μm,为 水泥平均粒径的几百分之一,比表面积高达21m2/g,具有极强的表面活性。 液娃为Si〇2固体微粒在水中的分散液,易存在沉降分层和SiO2凝胶倾向两大问 题。一般胆存2-3月,即沉降分层,表面析水,底部沉积结块,或者凝胶化不能流动。美国 US5176752公开了醇胺作为稳定剂的制备方法,EP1534646公开了汉生胶、CMC、肥C及其混 合物等作为稳定剂的方法,但是运些专利中公开的分散剂和稳定剂及其方法,在实际使用 中效果并不明显,并且引入的有机物还增加了液娃染菌几率,液娃夏季存放发臭,冬季沉降 分层和凝胶倾向严重无法通过揽拌恢复流动性,影响使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的娃液存储时易腐臭、液体不均一等问题,本专利技术提供了一 种液娃,该娃液能够效地抑制娃粉分散液的沉降和凝胶倾向,延长保存时间。 本专利技术的目的通过W下技术方案实现。 一种液娃,包括微娃粉,石英砂,除臭剂,抑调节剂,抑返调剂,防腐剂,各组分质 量百分比为:微娃粉15-50% ;石英砂5-60% ;除臭剂0. 01-0. 2% ;抑调节剂0. 01-0. 65% ; 抑返调剂0. 01-0. 65% ;防腐剂0. 05-0. 2 % ;加入工艺水至100%。 优选地,所述液娃还包括分散剂、胶体稳定剂、抗冻剂,各组分质量百分比为:分散 剂0-0. 50% ;胶体稳定剂0-0. 50% ;抗冻剂0-25. 0%。 本专利技术液娃是采用在高速分散加外循环条件下,通过返调抑值的工艺的方法而 制备的。通过精选的微娃粉和/或石英砂,在1400-300化pm高速分散加外循环条件下,根据 分散液初始酸、碱性,选用碱、酸将娃粉分散液抑值调至8.0-3. 0,再用酸、碱将抑值返调至 4. 2-7. 2。具体过程为:当微娃粉和石英砂混合物分散液初始为中性或碱性,选用酸作为pH 调节剂,先调整抑值至1. 5-6. 5,再用碱作为抑返调剂,返调抑至4. 2-7. 2 ;当微娃粉和石 英砂混合物分散液初始为酸性,选用碱作为抑调节剂,先调整抑值至7. 0-8. 5,再用酸作为 抑返调剂,返调抑至4. 2-7. 2。控制娃粉分散液最终抑值4. 2-7. 2,粘度在15-400mPa.S。 返调抑值过程中,原位生成的盐,吸附在分散的Si〇2凝粒表面,增加微粒间的相斥力,有效 地抑制娃粉分散液的沉降和凝胶倾向。一般胆存可延长到4-6月,而无明显沉降分层和凝 胶化倾向,浆液较为均匀,流动保持好。 本专利技术精选的微娃粉Si〇2的含量85%W上,优选90%W上,最优选95%W上,颜 色为灰白色,颗粒度非常小,平均粒径约为0. 1~0. 15μm,一般来说,细度小于1μm的约占 80%W上,最小粒径约0. 01μπι。本专利选用的娃粉的指标要求和典型代表,见表1. 表1.本专利选用的娃粉指标要求和典型代表 阳020] 精选的石英粉Si〇2的含量95%W上。微娃粉占液娃浆体的15-50% (wt% ),石 英粉占液娃浆体的5-60% (wt%)。液娃分散液中固含量为40-80% (wt%),一般控制在 约 50 %(wt% )。 本专利技术视所选用娃粉原料的酸碱性,选用中和酸或碱。若娃粉为中性和碱性巧% 水溶液抑值> 7. 0),选用酸中和并调整抑值至1. 5-6. 5;若娃粉为酸性巧%水溶液抑值 < 7.0),选用碱中和并调整抑值至7. 0-8.5 ;可选用的酸包括:硫酸、盐酸、憐酸、硝酸等无 机酸,和甲酸、醋酸、巧樣酸等有机酸。酸性调节剂用量一般在0-0. 65%;可选用的碱包括: 碱金属和碱±金属氨氧化物,碱金属碳酸盐,和碱±金属氧化物,和醇胺类有机碱等,碱性 调节剂用量一般在0-0. 65%。所选用得酸或碱,在使用时可预先配置成10-50%的水溶液, W便使用和控制用量。 本专利技术返调碱或酸调节剂可选用上述碱或酸,即先前用碱中和并调整抑值调至 7. 0-8. 5,该步用酸返调节抑值返调至4. 2-7. 2;先前用酸中和并调整抑值调至1. 5-6. 5 的,该步用碱返调节pH值至4. 2-7. 2。返调碱或酸调节剂用量一般在0-0. 65%。控制娃粉 分散液终抑值调4. 2-7. 2,粘度在15-400mPa.S。返调抑值过程中,原位生成的盐,吸附在 分散的Si化凝粒表面,有效地抑制娃粉分散液的沉降和凝胶倾向。一般胆存可延长到5-6 月,而无明显沉降分层和凝胶化倾向,浆液较为均匀,流动保持好。 本专利技术除臭剂用于去除由于原料微娃带入的含S成份,在遇水发臭问题。常见的 过氧化物、次面酸盐、高铁酸钟、硝酸钢等都可作为除臭剂使用,本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种液硅,其特征在于,包括微硅粉,石英砂,除臭剂,pH调节剂,pH返调剂,防腐剂,各组分质量百分比为:微硅粉 15‑50%石英砂 5‑60%;除臭剂 0.01‑0.2%;pH调节剂 0.01‑0.65%;pH返调剂 0.01‑0.65%;防腐剂 0.05‑0.2%;加入工艺水至100%;所述微硅粉SiO2的含量85wt%以上,平均粒径为0.1~0.15μm;所述石英粉SiO2的含量95wt%以上;所述除臭剂选自过氧化物、次卤酸盐、高铁酸钾、硝酸钠;所述pH调节剂与所述pH返调剂相匹配,为酸或碱;所述液硅通过高速分散加外循环条件下返调pH的工艺方法制得,最终pH值为4.2‑7.2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李纪亮
申请(专利权)人:南京云越新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1