The invention provides a fiber toughening agent for cement slurry and a preparation method thereof. By weight, the raw material of the fiber toughening agent consists of 20 ~ 60, 5 ~ 10 whisker surface active agent, 5 to 10 portions of silane coupling agent, 1 to 5 portions of defoaming agent, 10 to 25 copies, 100 copies of water stabilizer and 250 to 1000 ethanol. The fiber toughening agent preparation method is as follows: the silane coupling agent diluted 2wt% with anhydrous ethanol with 1 to be; whisker material, surface active agent, defoaming agent and diluent silane coupling agent prepared into a container containing water, stirring for 20 ~ 40min, and then placed in an ultrasonic dispersion 20 ~ 40min, were obtained after modification of the modified whisker; whisker after drying and stabilizer blend fiber toughening agent is obtained. The fiber toughening agent of the invention can be evenly dispersed in the cement slurry, and the toughness of the cement stone can be improved better, and the construction safety is not affected.
【技术实现步骤摘要】
一种固井水泥浆用纤维增韧剂及其制备方法
本专利技术涉及一种固井水泥浆用纤维增韧剂及其制备方法,属于石油开采领域的油气井固井
技术介绍
井筒中水泥环长期有效的层间封隔能力是实现油气田开发增产的前提,也是油气井长期开采寿命的保障。然而,固井水泥石是一种有先天微观缺陷的脆性材料,其具有形变能力差、抗拉强度低、抗冲击能力差等固有缺陷。其在后续施工如试压、射孔、压裂及开采生产等过程中,由于受温度压力变化、冲击、震动等影响,易发生破裂,导致水泥环的力学完整性受到破坏,这样轻则造成环空带压、油气水窜,重则导致油气井报废。目前,在固井领域,多采用纤维来改善水泥石的力学性能。纤维可在水泥石基体间起到“搭桥”作用,以“拉筋”的作用方式来改善油井水泥石力学性能。水泥浆体系中常用的纤维材料有无机纤维,如玻璃纤维、碳纤维等;合成纤维,如尼龙纤维、聚酯、聚丙烯等纤维;植物纤维,如竹纤维、麻纤维等。然而,这些纤维还存在以下缺陷:一是密度较低,混浆后分散不开,悬浮于浆体表面;二是表面疏水、润湿性能差,混浆时易团聚,泵送时易阻塞管线,造成憋泵,影响施工安全。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种固井水泥浆用纤维增韧剂及其制备方法。本专利技术的纤维增韧剂可均匀地分散于水泥浆中,对水泥石的韧性具有较好的改善,且不影响施工安全。为达到上述目的,本专利技术首先提供了一种固井水泥浆用纤维增韧剂,以重量份计,其原料组成包括:20~60份晶须材料、5~10份表面活性剂、5~10份硅烷偶联剂、1~5份消泡剂、10~25份稳定剂、100份水以及250~1000份无水乙醇。在本 ...
【技术保护点】
一种固井水泥浆用纤维增韧剂,以重量份计,其原料组成包括:20~60份晶须材料、5~10份表面活性剂、5~10份硅烷偶联剂、1~5份消泡剂、10~25份稳定剂、100份水以及250~1000份无水乙醇。
【技术特征摘要】
1.一种固井水泥浆用纤维增韧剂,以重量份计,其原料组成包括:20~60份晶须材料、5~10份表面活性剂、5~10份硅烷偶联剂、1~5份消泡剂、10~25份稳定剂、100份水以及250~1000份无水乙醇。2.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述晶须材料包括钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硫酸镁晶须、碳化硅晶须以及硼酸镁晶须中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1或2所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述晶须材料的长度为10-500μm,直径为0.1-10μm,长径比为1-5000。4.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述表面活性剂包括苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠以及脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述硅烷偶联剂包括KH-550和/或KH-560。6.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述消泡剂包括磷酸三丁酯。7.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其中,所述稳定剂包括超细矿渣、白炭黑、微硅粉、硅灰石粉、纳米二氧化硅以及黄原胶中的一种或几种的组合。8.根据权利要求1所述的固井水泥浆用纤维增韧剂,其是通过以下步骤制备的:(1)硅烷偶联剂稀释液的配制:以重量份计,将5~10份硅烷偶联剂用250~1000份无水乙醇配成质量分数为1~2%的稀释液;(2)晶须的表面改性:以重...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹双,邹建龙,赵宝辉,石凌龙,杨昆鹏,刘爱萍,曾建国,夏元博,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团公司,天津中油渤星工程科技有限公司,中国石油集团海洋工程有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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