一种凝胶固化液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种凝胶固化液及其制备方法。这种凝胶固化液包括高炉矿渣、激活剂、调节剂及水，以水的质量为基准，高炉矿渣、激活剂、调节剂的质量分别为水质量的40～60％、1～3％和3～6％。制备方法为：先将激活剂、调节剂溶于水，待完全溶解后，缓慢加入高炉矿渣，继而高速搅拌至混合均匀。所制得的凝胶固化液用于地层压力或注入压力不高的小井眼、煤层气井的固井作业，可提高固井二界面的胶结质量，从而提高层间封隔效果，防止油气水互窜；用于钻井工程堵漏施工和油井堵水调剖作业，可大大提高堵漏和堵水调剖作业的成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油、煤层气工程
，具体涉及。
技术介绍
在石油天然气勘探开发钻井中，在井眼中下入套管并在套管与井眼的环空间注入水泥，这一过程叫做固井。套管和水泥环之间的胶结面称为固井一界面，而水泥环与地层之间的胶结面称为固井二界面。现在为了解决固井二界面失效问题，通常采用的方法是开发新型水泥添加剂改善水泥的性能，以提高固井二界面的胶结能力。但是由于水泥浆和钻井液泥饼不能实现整体固化，并且常规水泥浆在固化时易发生体积收缩，使水泥与泥饼之间形成微环隙、裂缝，给地层流体提供了窜流通道，导致固井质量下降。另外在常规水泥浆体系中，井壁残留的钻井液自身不能固化，钻井液泥饼与水泥浆不能整体固化胶结在一起，导致固井二界面失效，这是常规固井中“大肚子”井眼和“糖葫芦”井眼出现的主要原因。而堵漏堵水方面，目前所用的堵漏剂和堵水剂普遍封堵强度不高，成功率低，有效期短。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可有效提高固井二界面胶结质量的凝胶固化液，它与水泥浆、钻井液均有良好的相容性。本专利技术提供的凝胶固化液，由以下重量份的组分制备而成:水100 份高炉矿洛 40 60份激活剂 I 3份调节剂3 6份。其中，高炉矿渣活性较大，目数在600 1000之间，比重一般不小于1.6。 激活剂是NaOH和Na2CO3的混合物，其中NaOH占激活剂总质量的80% 93%。调节剂是磺化酚醛树脂、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素中的一种或任意比率的其中两种物质的混合物。本专利技术所述的凝胶固化液的制备方法如下:1.将激活剂、调节剂在水中充分溶解；2.在低速搅拌下缓慢加入高炉矿渣，然后高速搅拌至均匀。本专利技术所述的凝胶固化液主要含有无定形的S1-0-Si，S1-O-Al, A1-0-A1，碱激活剂中的0H—离子使S1-O-Si，S1-O-Al, Al-O-Al共价键断裂。浆体中Ca2+、A13+离子过饱和，同时浆体中的SiO4 —、AlO3一在静电作用下与Ca2+反应，生成低碱凝胶，凝胶经历成核一结晶一晶核成长一固化过程，最终形成硅酸盐凝胶固化产物。以0H—离子与S1-O-Si的反应为例，水化过程如下式:权利要求1.一种凝胶固化液，其特征在于:由以下重量份的组分制备而成: 水100份 高炉矿渣 40 60份 激活剂 I 3份 调节剂 3 6份。2.如权利要求1所述凝胶固化液，其特征在于，所述高炉矿渣的粒度为600 1000目。3.如权利要求1所述凝胶固化液，其特征在于，所述激活剂是NaOH和Na2CO3的混合物，其中NaOH占激活剂总质量的80% 93%。4.如权利要求1所述凝胶固化液，其特征在于，所述调节剂是磺化酚醛树脂、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素中的一种或其中两种物质以任意比的混合物。5.一种权利要求1所述凝胶固化液的制备方法，其特征在于:先将激活剂、调节剂在水中充分溶解，待完全溶解后，在低速搅拌下缓慢加入高炉矿渣，然后高速搅拌至均匀。全文摘要本专利技术公开了。这种凝胶固化液包括高炉矿渣、激活剂、调节剂及水，以水的质量为基准，高炉矿渣、激活剂、调节剂的质量分别为水质量的40～60％、1～3％和3～6％。制备方法为先将激活剂、调节剂溶于水，待完全溶解后，缓慢加入高炉矿渣，继而高速搅拌至混合均匀。所制得的凝胶固化液用于地层压力或注入压力不高的小井眼、煤层气井的固井作业，可提高固井二界面的胶结质量，从而提高层间封隔效果，防止油气水互窜；用于钻井工程堵漏施工和油井堵水调剖作业，可大大提高堵漏和堵水调剖作业的成功率。文档编号C09K8/46GK103242813SQ201310144288公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日专利技术者赵德喜, 刘景丽, 王野, 任路, 王菁, 任强 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝胶固化液，其特征在于：由以下重量份的组分制备而成：水????????100份高炉矿渣????40～60份激活剂?????1～3份调节剂?????3～6份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德喜，刘景丽，王野，任路，王菁，任强，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：