一种油井水泥促凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术是一种油井水泥促凝剂及其制备方法，促凝剂的组分为晶种、碳酸锂和草酸，其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。一种油井水泥促凝剂的制备方法为：在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3‑5天；将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105‑110℃，得到粉饼状物质；将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目以上的过滤筛进行筛分，得到粉末状晶种；将粉末状晶种、碳酸锂和草酸按照配比进行复合，得到产品促凝剂。本发明专利技术制备工艺简单易行，能有效促进油井水泥的水化作用，本促凝剂能显著提高水泥石强度，明显缩短水凝浆的稠化时间，有良好的促凝效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井领域，尤其涉及一种油井水泥促凝剂及其制备方法。
技术介绍
随着石油、天然气勘探开发的不断发展与深入，低温浅层和海洋油气钻探固井越来越多。油井水泥在低温条件下水化反应速率较慢，泥浆候凝时间长，水泥石早期抗压强度低，无法满足低温或表层段固井要求。为此，必须在固井水泥浆中加入促凝剂，以保证固井作业的顺利进行。氯化钙是较常用的水泥促凝剂，具有价格低廉、促凝作用好等优点，但会使水泥浆增稠、泥浆流变性下降，甚至出现“闪凝”现象，再加上泥浆中氯离子浓度增大，会导致套管与氯离子间产生较大的电极电位，对套管产生一定的腐蚀。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种油井水泥促凝剂及其制备方法。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下：晶种 55％-60％碳酸锂 25％-30％草酸 12％-18％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。一种油井水泥促凝剂的制备方法，具体步骤为：(1)在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3-5天；(2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105-110℃，得到粉饼状物质；(3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目以上的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；(4)将粉末状的晶种、碳酸锂和草酸按照配比进行复合，得到产品促凝剂。本专利技术的有益效果是：本专利技术晶种中的主要水化产物为钙矾石、氢氧化钙和水化硅酸钙凝胶，这些成份分散于水泥浆中，可以作为水化硅酸钙和钙矾石的成核活化点，以降低晶体析出的能量位垒，从而加快了水泥水化速度和水泥浆的硬化过程，进而提高水泥石早期强度；碳酸锂和草酸可分别与水泥浆发生同离子效应和盐效应，改变水泥水化矿物的溶解度，加速水泥水化反应；硫酸钠可与水泥水化产生的氢氧化钙作用生成次生石膏，次生石膏比水泥制造过程中加入的石膏活性高，可加速水化反应的速度，生成更多的钙矾石，有利于水泥石早期强度发展。本专利技术制备工艺简单易行，能有效促进油井水泥的水化作用，产品有很好的促凝效果。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1：一种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下：晶种 55％碳酸锂 30％草酸 15％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。现以制备100kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为：(1)在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护3天；(2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为105℃，得到粉饼状物质；(3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；(4)将55kg晶种、30kg碳酸锂和15kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。实施例2：一种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下：晶种 60％碳酸锂 28％草酸 12％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。现以制备100kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为：(1)在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护5天；(2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为110℃，得到粉饼状物质；(3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为100目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；(4)将60kg晶种、28kg碳酸锂和12kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。实施例3：一种油井水泥促凝剂，其组分及质量百分比如下：晶种 57％碳酸锂 25％草酸 18％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。现以制备100kg油井水泥促凝剂为例，制备的具体步骤为：(1)在油井水泥净浆中加入2％的硫酸钠，搅拌均匀，常温下水浴养护4天；(2)将养护好的混合物在烘箱中通风干燥，烘干温度为108℃，得到粉饼状物质；(3)将粉饼状物质研磨，采用标准目数为120目的过滤筛进行筛分，得到粉末状的晶种；(4)将58kg晶种、28kg碳酸锂和14kg草酸进行复合，得到产品促凝剂。上面对本专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油井水泥促凝剂，其特征在于，其组分及质量百分比如下：晶种           55％‑60％碳酸锂         25％‑30％草酸           12％‑18％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。

【技术特征摘要】
1.一种油井水泥促凝剂，其特征在于，其组分及质量百分比如下：晶种 55％-60％碳酸锂 25％-30％草酸 12％-18％其中，所述晶种是由油井水泥净浆和硫酸钠制得。2.根据权利要求1所述的一种油井水泥促凝剂，其特征在于，所述油井水泥净浆的水灰质量比为0.44。3.一种如权利要求1所述的油井水泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱经纬，钱安凯，
申请(专利权)人：天津开发区四达科工贸发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12