适用深水低温环境的水泥增强剂及其制备方法、水泥浆体系技术

本发明专利技术公开了一种适用深水低温环境的水泥增强剂及其制备方法、水泥浆体系，所述水泥增强剂为铝掺杂水化硅酸钙，且所述铝掺杂水化硅酸钙中铝、硅、钙各元素的摩尔比为：Ca/Si摩尔比1.5‑2.0，Al/Si摩尔比0.08‑0.15。本发明专利技术能够提高深水低温条件下水泥石的早期强度，解决低温环境水泥石的强度发展缓慢，影响施工安全的问题。本发明专利技术通过加入改善C‑S‑H晶种结构的Al离子，极大的提高了C‑S‑H晶种的早强性能。本发明专利技术具有良好的提高油井水泥石低温力学抗压强度的效果，适用于深水低温环境，能够有效提升油井水泥早期抗压强度，保障作业施工的安全。

【技术实现步骤摘要】
适用深水低温环境的水泥增强剂及其制备方法、水泥浆体系
本专利技术涉及水泥外加剂
，特别涉及一种适用深水低温环境的水泥增强剂及其制备方法、水泥浆体系。
技术介绍
随着人类社会对能源的依赖及需求的不断增加，油气勘探开发已逐渐趋向于深水、超深水区域，相关研究已成为当下人们关注的重点。深水及超深水油气资源的勘探开发过程中，海洋环境具有温度低、浅层流和地层破裂压力低等特点，尤其是固井过程中所面临的低温环境严重影响了油井水泥水化速率，使水泥石早期强度较低，环空水泥石无法在较短时间内达到足够的剪切应力来支撑套管重量，导致固井施工候凝时间延长，无法满足固井快凝早强要求。加入增强剂是低温固井中缩短水泥浆候凝时间，提高水泥石早期抗压强度的主要方法。常用增强剂有无机强电解质和水溶性有机电解质两种：无机强电解质主要包括氯盐类、硫酸盐类、硝酸盐以及碳酸盐类；水溶性有机电解质包括三乙醇胺、甲酸钙等。但许多常用增强剂用于深水低温环境时会出现套管腐蚀，或碱骨料反应等问题。已有研究表明，由于晶核效应，C-S-H晶种的加入可以提高水泥基材料的力学性能，然而现阶段的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，所述水泥增强剂为铝掺杂水化硅酸钙，且所述铝掺杂水化硅酸钙中铝、硅、钙各元素的摩尔比为：Ca/Si摩尔比1.5-2.0，Al/Si摩尔比0.08-0.15。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，所述水泥增强剂为铝掺杂水化硅酸钙，且所述铝掺杂水化硅酸钙中铝、硅、钙各元素的摩尔比为：Ca/Si摩尔比1.5-2.0，Al/Si摩尔比0.08-0.15。


2.根据权利要求1所述的适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，所述铝掺杂水化硅酸钙通过以下组分制备而成：偏硅酸钠、硝酸钙、硫酸铝钾。


3.根据权利要求2所述的适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，所述偏硅酸钠为无水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠中的任意一种；所述硝酸钙为无水硝酸钙、一水硝酸钙、四水硝酸钙中的任意一种；所述硫酸铝钾为无水硫酸铝钾或十二水硫酸铝钾。


4.根据权利要求3所述的适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，当所述偏硅酸钠为九水偏硅酸钠，所述硝酸钙为四水硝酸钙，所述硫酸铝钾为十二水硫酸铝钾时，按质量份计，制备所述铝掺杂水化硅酸钙的各组分原料份数如下：九水偏硅酸钠42-48份、四水硝酸钙44-50份、十二水硫酸铝钾8-12份。


5.根据权利要求3所述的适用深水低温环境的水泥增强剂，其特征在于，当所述偏硅酸钠为无水偏硅酸钠，所述硝酸钙为无水硝酸钙，所述硫酸铝钾为无水硫酸铝钾时，按质量份...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书杰，黄熠，刘和兴，王成龙，彭志刚，郑勇，毛宇航，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司湛江分公司，中海石油中国有限公司海南分公司，
类型：发明
国别省市：广东;44