CN110054440A - 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系 - Google Patents

一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系 Download PDF

Info

Publication number
CN110054440A
CN110054440A CN201910193724.5A CN201910193724A CN110054440A CN 110054440 A CN110054440 A CN 110054440A CN 201910193724 A CN201910193724 A CN 201910193724A CN 110054440 A CN110054440 A CN 110054440A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
early strength
agent
weight
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910193724.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张毅
刘富
陈东
邓钧耀
纪元
孙潇逸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze University
China United Coalbed Methane Corp Ltd
Original Assignee
Yangtze University
China United Coalbed Methane Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze University, China United Coalbed Methane Corp Ltd filed Critical Yangtze University
Priority to CN201910193724.5A priority Critical patent/CN110054440A/zh
Publication of CN110054440A publication Critical patent/CN110054440A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • C09K8/487—Fluid loss control additives; Additives for reducing or preventing circulation loss
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，该水泥浆体系包括的原料组分及其重量含量如下：油井水泥：430份；矿渣粉：430份；粉煤灰：140份；漂珠：0～140份；降失水剂：28～32份；早强剂：10～12份；膨胀剂：4～6份；分散剂：10～12份；缓凝剂：6～8份；水：600～920份。本申请通过将油井水泥与矿渣粉、粉煤灰、漂珠等按比例混合，并添加确定量的降失水剂、早强剂、膨胀剂、分散剂和缓凝剂等水泥浆外加剂，从而改善了水泥浆体系的强度、流变性和密度等性能，制作出一种综合性能更加的水泥浆体系，可以满足煤层气开采中固井施工及开采中低温、早强、低密度的要求。

Description

一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系
技术领域
本发明涉及煤层气固井技术领域，特别涉及一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系。
背景技术
煤层气的开发是油气开采的重要组成部分，因此，与煤层气开采配套的固井技术也需要不断发展完善，水泥浆作为固井技术中最重要的一部分，其性能能否满足固井施工要求、后期开采要求等，对水泥浆的综合性能提出了更高的要求。其中，水泥外加剂的作用就是改善水泥浆性能，使之能适应煤层气地层的固井施工。
对煤层气井而言，煤层既是气源岩，又是储集岩。煤层气井在储气机理、孔渗性能、气井的产气机理和产量动态等方面与天然气井有明显区别。煤层气地层具有疏松易坍塌的特点，针对底层要求应采用合适的低密度水泥浆体系，减轻剂的加入，可调节水泥浆体系的密度，但是，目前减轻剂的加入对体系的整体性能产生影响，选择合适的减轻剂将成为体系构建的关键。
同时，煤层气固井的低温环境条件，将导致水泥水化速率降低，水泥浆的凝结时间变长并且水泥石的抗压强度发展缓慢，环空水泥石无法在短时间达到足够的剪切应力以支撑套管重量，对水泥浆的早期强度提出了更高的要求。
此外，在固井作业中作业时间长，水泥浆经过的地层环境复杂且恶劣，要保证水泥浆注替到位，必须保证水泥浆具有足够的泵送时间，这是注水泥作业成功的最基本前提，因此其流变性以及凝固时间也有更高的要求。
因此，随着近年来油田煤层气数量的逐年增加，同时建设方对固井质量要求的越来越高，煤层气固井质量问题越来越明显。为了进一步稳固固井市场，开展煤层气固井配套工艺技术研究，尤其是水泥浆体系研究，已经成为迫切需要解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术煤层气固井技术对水泥浆性能有更高要求的问题，提出了本发明的一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，以便克服上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，该水泥浆体系包括的原料组分及其重量含量如下：油井水泥：430份；矿渣粉：430份；粉煤灰：140 份；漂珠：0～140份；降失水剂：28～32份；早强剂：10～12份；膨胀剂： 4～6份；分散剂：10～12份；缓凝剂：6～8份；水：600～920份。
可选地，所述油井水泥为油井G级水泥。
可选地，所述矿渣粉中，无机物的含量大于30％，粒径范围为1～10μ m。
可选地，所述粉煤灰包括如下氧化物：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO 和TiO2，所述粉煤灰的堆积密度为0.53～1.26g/cm3，粒径范围为5～50μm。
可选地，所述漂珠包括：氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、三氧化硫、二氧化钛、氧化钠和氧化钾，所述漂珠的堆积密度为0.7g/cm3，粒径范围为20～100μm。
可选地，所述降失水剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸的共聚物；所述降失水剂的制备依次包括如下步骤：在反应釜中将200重量份的丙烯酰胺和400重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～ 8；继续加入200重量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵和2重量份的亚硫酸氢钠；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～6小时得到所述降失水剂。
可选地，所述早强剂为有机锂盐早强剂，其制备依次包括如下步骤：在反应釜中将500重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，充分搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入5重量份的二乙醇胺、50重量份的硝酸锂，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气 30min；加入2重量份的过硫酸铵；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～5 小时得到所述早强剂。
可选地，所述膨胀剂为钙矾石。
可选地，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。
可选地，所述缓凝剂为羟基乙叉二膦酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和葡庚糖酸钠中的一种或多种。
综上所述，本发明的有益效果是：
将油井水泥与矿渣粉、粉煤灰、漂珠等按比例混合，并添加确定量的降失水剂、早强剂、膨胀剂、分散剂和缓凝剂等水泥浆外加剂，从而改善了水泥浆体系的强度、流变性和密度等性能，制作出一种综合性能更加的水泥浆体系，可以满足煤层气开采中固井施工及开采中低温、早强、低密度的要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的技术构思是：为满足煤层气开采中固井技术对水泥浆体系的更高要求，将油井水泥与矿渣粉、粉煤灰、漂珠和各类添加剂以确定的组分混合，从而制作出一种综合性能更高的水泥浆体系，以满足固井施工和开采中低温、早强、低密度的要求。
本申请公开了一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，该水泥浆体系包括的原料组分及其重量含量如下：油井水泥：430份；矿渣粉：430 份；粉煤灰：140份；漂珠：0～140份；降失水剂：28～32份；早强剂：10～ 12份；膨胀剂：4～6份；分散剂：10～12份；缓凝剂：6～8份；水：600～ 920份。
本申请利用PVF(水泥干混物堆积体积百分比)最大化原理，以油井水泥、矿渣粉、粉煤灰和漂珠组成了4级颗粒填充结构体系，使胶凝材料粒子形成更高程度的紧密堆积，以提高水泥石的强度，尤其是早期强度。而且水泥浆体系颗粒空隙实现了良好的填充，需水量降低，提高了单位水泥浆体系中的固相量，并利用充填颗粒的滚珠效应，保证水泥浆体系具有良好的流变性，降低了固井施工难度，更好地满足了固井施工要求。
在本申请的一个实施例中，所述油井水泥为油井G级水泥。G级油井水泥是油气井固井施工应用普遍的一种水泥材料，通过与外加剂适宜掺混能够满足不同的井温需求，而且市面有售，采购方便。依据硅酸盐水化机理、胶凝材料的微集料效应、形态效应以及火山灰反应等原理，通过在G级油井水泥中引入具有低水化热性能的胶凝材料矿渣粉和粉煤灰稀释水泥体系中具有高水化热的熟料成分，在一定程度上可使水泥浆获得性能上的优势互补，降低水泥体系整体水化热，使浆体生成更多数量的纤维状放射型C-S-H(水化硅酸钙)凝胶，更大限度地密实了水泥石间微空隙，提高了水泥石的早期强度。
在本申请的一个实施例中，所述矿渣粉为超细矿渣粉，其活性钙、硅、铝等无机物的含量大于30％，粒径范围为1～10μm。
在本申请的一个实施例中，所述粉煤灰为燃煤电厂粉煤灰，主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO和TiO2等，所述粉煤灰的堆积密度为0.53～1.26g/cm3，粒径范围为5～50μm。
在本申请的一个实施例中，所述漂珠的化学成分主要包括：氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、三氧化硫、二氧化钛、氧化钠和氧化钾等，所述漂珠的堆积密度为0.7g/cm3，粒径范围为20～100μm。
在本申请的一个实施例中，所述降失水剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸的共聚物。本实施例中，降失水剂是一种高分子共聚物降失水剂，在共聚物中引入具有磺酸盐基团、刚性大侧基团的单体，这些水化能力强、耐盐能力强的基团使得共聚物在高含盐的情况下仍然很稳定，不会盐析，分子链断裂的速度也很慢。而且，本实施例的降失水剂在共聚物中引入具有酰胺基等吸附基团的单体，保证了共聚物在盐水中仍然具有优异的降失水性能，而且对水泥浆强度的发展无副作用，具有抗盐性能，且与其它水泥外加剂的适应性好。
所述降失水剂的制备依次包括如下步骤：在反应釜中将200重量份的丙烯酰胺和400重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，充分搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入200重量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵和2重量份的亚硫酸氢钠；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～6小时得到所述降失水剂的成品。
在本申请的一个实施例中，所述早强剂为有机锂盐早强剂，其制备依次包括如下步骤：在反应釜中将500重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于 500重量份的水中，充分搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入5重量份的二乙醇胺、50重量份的硝酸锂，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～5小时得到所述早强剂的成品。本实施例中的早强剂作用机理是Li+可加速破坏水泥水化保护膜，缩短水化诱导周期，提高低密度水泥浆体系中 C3S和C2S低温水化能力。同时，早强剂在水中电离生成的阳离子能压缩水泥颗粒的扩散双电层，使颗粒间斥力下降，水化反应容易进行。而且，本实施例中的早强剂与其他外加剂的配伍性良好，1％加量条件下能有效提高水泥石早期强度。在1.4g/cm3密度下，水泥石40℃养护24小时的抗压强度可达 16.4MPa。
在本申请的一个实施例中，所述膨胀剂为钙矾石。
在本申请的一个实施例中，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。
在本申请的一个实施例中，所述缓凝剂为羟基乙叉二膦酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和葡庚糖酸钠中的一种或多种。
以如下3个实施例为例，对本申请的水泥浆体系性能进行测试：
实施例1
本实施例煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体，其密度为 1.40g/cm3，体系制备方法依次包括如下步骤：⑴按以下组分及重量含量准备原料，G级油井水泥：430份、矿渣：430份、粉煤灰：140份、漂珠：140 份、降失水剂：30份、早强剂：10份、膨胀剂：5份、分散剂：10份、缓凝剂：6份、水：920份。⑵在混浆搅拌容器中加入上述的水、缓凝剂并混合均匀；⑶在固相容器中加入上述G级油井水泥、分散剂、漂珠、矿渣粉、粉煤灰、降失水剂、早强剂、膨胀剂，并搅拌得到均匀的固相混合物；⑷将上述固相混合物加入至步骤⑵的混浆搅拌容器中，加料过程中混浆搅拌容器始终保持在搅拌状态直至均匀，得到煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体系。
实施例2
本实施例煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体系，其密度为 1.50g/cm3，体系制备方法依次包括如下步骤：⑴按以下组分及重量含量准备原料，G级油井水泥：430份、矿渣：430份、粉煤灰：140份、漂珠：60 份、降失水剂：30份、早强剂：10份、膨胀剂：5份、分散剂：10份、缓凝剂：6份、水：810份。⑵在混浆搅拌容器中加入上述的水和缓凝剂并混合均匀；⑶在固相容器中加入上述G级油井水泥、分散剂、漂珠、矿渣粉、粉煤灰、降失水剂、早强剂、膨胀剂，并搅拌得到均匀的固相混合物；⑷将上述固相混合物加入至步骤⑵的混浆搅拌容器中，加料过程中混浆搅拌容器始终保持在搅拌状态直至均匀，得到煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体系。
实施例3
本实施例煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体，其密度为 1.60g/cm3，体系制备方法依次包括如下步骤：⑴按以下组分及重量含量准备原料，G级油井水泥：430份、矿渣：430份、粉煤灰：140份、降失水剂： 30份、早强剂：10份、膨胀剂：5份、分散剂：10份、缓凝剂：6份、水： 600份。⑵在混浆搅拌容器中加入上述的水和缓凝剂并混合均匀；⑶在固相容器中加入上述G级油井水泥、分散剂、漂珠、矿渣粉、粉煤灰、降失水剂、早强剂、膨胀剂，并搅拌得到均匀的固相混合物；⑷将上述固相混合物加入至步骤⑵的混浆搅拌容器中，加料过程中混浆搅拌容器始终保持在搅拌状态直至均匀，得到煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体系。
参照国标GB/T 19139-2003油井水泥试验方法，对实施例1～3所获得的煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体系的密度、流变性、滤失性能、稠化性能以及抗压强度进行了测试。测试结果见表1。
表1实施例1～3的煤层气固井用低温早强低密度的水泥浆体基本性能
由表1可以看出，该体系有良好的沉降配伍性，自由液为0，具有流变性能良好的有点，滤失量小于50ml，稠化稳定，基本成直角稠化，40℃条件下水泥石24h早期抗压强度高于14MPa，各项性能均满足作业要求。
综上所述，相对于现有技术，本公开取得了以下有益效果：
(1)利用PVF(水泥干混物堆积体积百分比)最大化原理，选用以漂珠颗粒、水泥颗粒、矿渣粉以及粉煤灰构成4级颗粒填充结构体系，使胶凝材料粒子形成更高程度的紧密堆积，以提高水泥石的强度，尤其是早期强度。水泥浆体系颗粒空隙实现了良好的填充，需水量降低，提高了单位水泥浆体系中的固相量，利用充填颗粒的滚珠效应，保证了水泥浆体系具有良好的流变性。而且，在一些实施例中，依据硅酸盐水化机理、胶凝材料的微集料效应、形态效应以及火山灰反应等原理，通过在G级油井水泥中引入具有低水化热性能的胶凝材料矿渣粉和粉煤灰，稀释水泥体系中具有高水化热的熟料成分，在一定程度上可使水泥浆获得性能上的优势互补，降低了水泥体系整体水化热，使浆体生成更多数量的纤维状放射型C-S-H凝胶，更大限度地密实了水泥石间微空隙，增加水泥石早期强度。
(2)在一些实施例中，采用一种高分子共聚物降失水剂，在共聚物中引入具有磺酸盐基团、刚性大侧基团的单体，这些水化能力强、耐盐能力强的基团使得共聚物在高含盐的情况下仍然很稳定，不会盐析，分子链断裂的速度也很慢。
(3)本申请降失水剂在共聚物中还引入具有酰胺基等吸附基团的单体，保证共聚物在盐水中仍然具有优异的降失水性能，而且对水泥浆强度的发展无副作用，具有抗盐与其它水泥外加剂适应性好的优点。
(4)在一些实施例中，本申请的早强剂为有机锂盐早强剂，Li+可加速破坏水泥水化保护膜，缩短水化诱导周期，提高低密度水泥浆体系中C3S和 C2S低温水化能力。同时，早强剂在水中电离生成的阳离子能压缩水泥颗粒的扩散双电层，使颗粒间斥力下降，水化反应容易进行。而且本申请中的早强剂与其他外加剂的配伍性良好，1％加量条件下能有效提高水泥石早期强度，在1.4g/cm3密度下，水泥石40℃养护24小时的抗压强度可达16.4MPa。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，该水泥浆体系包括的原料组分及其重量含量如下：
油井水泥：430份；
矿渣粉：430份；
粉煤灰：140份；
漂珠：0～140份；
降失水剂：28～32份；
早强剂：10～12份；
膨胀剂：4～6份；
分散剂：10～12份；
缓凝剂：6～8份；
水：600～920份。
2.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述油井水泥为油井G级水泥。
3.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述矿渣粉中，无机物的含量大于30％，粒径范围为1～10μm。
4.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述粉煤灰包括如下氧化物：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO和TiO2，所述粉煤灰的堆积密度为0.53～1.26g/cm3，粒径范围为5～50μm。
5.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述漂珠包括：氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙、三氧化硫、二氧化钛、氧化钠和氧化钾，所述漂珠的堆积密度为0.7g/cm3，粒径范围为20～100μm。
6.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述降失水剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸的共聚物；所述降失水剂的制备依次包括如下步骤：在反应釜中将200重量份的丙烯酰胺和400重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入200重量份的3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵和2重量份的亚硫酸氢钠；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～6小时得到所述降失水剂。
7.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述早强剂为有机锂盐早强剂，其制备依次包括如下步骤：在反应釜中将500重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于500重量份的水中，充分搅拌均匀；用氢氧化钠将溶液的pH值调节至5～8；继续加入5重量份的二乙醇胺、50重量份的硝酸锂，并搅拌均匀；向反应釜中通入氮气30min；加入2重量份的过硫酸铵；在搅拌且恒温40℃的状态下，反应4～5小时得到所述早强剂。
8.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述膨胀剂为钙矾石。
9.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述分散剂为聚萘磺酸钠盐。
10.根据权利要求1所述的煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系，其特征在于，所述缓凝剂为羟基乙叉二膦酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和葡庚糖酸钠中的一种或多种。
CN201910193724.5A 2019-03-14 2019-03-14 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系 Pending CN110054440A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910193724.5A CN110054440A (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910193724.5A CN110054440A (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110054440A true CN110054440A (zh) 2019-07-26

Family

ID=67316945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910193724.5A Pending CN110054440A (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110054440A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111849440A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 尧柏特种水泥技术研发有限公司 一种用于油、气井固井处理的低触变低密度油井水泥浆
CN111892916A (zh) * 2020-07-17 2020-11-06 中国石油天然气集团有限公司 一种含油钻屑干粉的固井水泥浆体系及其制备方法
CN112299736A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 中国石油化工股份有限公司 一种胶凝组合物、复合胶凝材料及固井液
CN112500842A (zh) * 2021-01-10 2021-03-16 黄金平 一种水平井固井水泥浆的制备方法
CN113003962A (zh) * 2021-04-14 2021-06-22 中国海洋石油集团有限公司 一种水泥浆的胶凝材料及其制备方法
CN113213785A (zh) * 2021-06-04 2021-08-06 嘉华特种水泥股份有限公司 一种高强低水化热固井水泥及其制备方法
CN113511850A (zh) * 2021-08-19 2021-10-19 中国石油大学(华东) 低温协同水化增效的低热早强水泥浆体系组成与应用
CN113698919A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适用于老油区调整井固井的触变胶凝体系
CN114835449A (zh) * 2022-04-01 2022-08-02 濮阳市明华化工有限公司 一种适用于冻土层固井的早强水泥浆体系
CN115925329A (zh) * 2021-09-23 2023-04-07 新奥科技发展有限公司 一种固井水泥浆及其制备方法
CN116262656A (zh) * 2021-12-15 2023-06-16 中国石油天然气集团有限公司 一种固井用低密度水泥浆及其制备方法
WO2023197418A1 (zh) * 2022-04-11 2023-10-19 中国石油大学(华东) 一种泵送性能优异的耐超高温固井水泥体系及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114692A (en) * 1976-06-28 1978-09-19 Union Oil Company Of California Method for cementing high temperature wells
EP0814067A1 (en) * 1996-06-18 1997-12-29 Sofitech N.V. Cementing compositions and application of such compositions to cementing oil (or similar) wells
FR2775684A1 (fr) * 1998-03-04 1999-09-10 Schlumberger Cie Dowell Systemes retardateurs et application de ces systemes a des coulis de cimentation des puits petroliers ou analogues
GB2405636A (en) * 2003-09-08 2005-03-09 Schlumberger Holdings Temperature-dependent cement set retarder for downhole use
CN101328050A (zh) * 2008-07-31 2008-12-24 中国石油大学(华东) 低温低水化热固井水泥体系
CN105462571A (zh) * 2015-11-16 2016-04-06 中国石油大学(华东) 一种低温固井水泥浆体系及组成
CN107540260A (zh) * 2017-08-25 2018-01-05 陈值英 一种固井用低温水泥早强剂及包含它的水泥

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114692A (en) * 1976-06-28 1978-09-19 Union Oil Company Of California Method for cementing high temperature wells
EP0814067A1 (en) * 1996-06-18 1997-12-29 Sofitech N.V. Cementing compositions and application of such compositions to cementing oil (or similar) wells
FR2775684A1 (fr) * 1998-03-04 1999-09-10 Schlumberger Cie Dowell Systemes retardateurs et application de ces systemes a des coulis de cimentation des puits petroliers ou analogues
GB2405636A (en) * 2003-09-08 2005-03-09 Schlumberger Holdings Temperature-dependent cement set retarder for downhole use
CN101328050A (zh) * 2008-07-31 2008-12-24 中国石油大学(华东) 低温低水化热固井水泥体系
CN105462571A (zh) * 2015-11-16 2016-04-06 中国石油大学(华东) 一种低温固井水泥浆体系及组成
CN107540260A (zh) * 2017-08-25 2018-01-05 陈值英 一种固井用低温水泥早强剂及包含它的水泥

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴兆琦等: "《水泥的结构和性能》", 30 April 1991, 中国建筑工业出版社 *
罗长吉: "《固井技术》", 31 August 1999, 石油工业出版社 *
阮承祥: "《混凝土外加剂及其工程应用》", 31 December 2008, 江西科学技术出版社 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112299736A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 中国石油化工股份有限公司 一种胶凝组合物、复合胶凝材料及固井液
CN112299736B (zh) * 2019-07-30 2022-07-12 中国石油化工股份有限公司 一种胶凝组合物、复合胶凝材料及固井液
CN113698919A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 中石化石油工程技术服务有限公司 一种适用于老油区调整井固井的触变胶凝体系
CN111849440B (zh) * 2020-06-29 2023-03-28 尧柏特种水泥技术研发有限公司 一种用于油、气井固井处理的低触变低密度油井水泥浆
CN111849440A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 尧柏特种水泥技术研发有限公司 一种用于油、气井固井处理的低触变低密度油井水泥浆
CN111892916A (zh) * 2020-07-17 2020-11-06 中国石油天然气集团有限公司 一种含油钻屑干粉的固井水泥浆体系及其制备方法
CN112500842A (zh) * 2021-01-10 2021-03-16 黄金平 一种水平井固井水泥浆的制备方法
CN113003962A (zh) * 2021-04-14 2021-06-22 中国海洋石油集团有限公司 一种水泥浆的胶凝材料及其制备方法
CN113213785A (zh) * 2021-06-04 2021-08-06 嘉华特种水泥股份有限公司 一种高强低水化热固井水泥及其制备方法
CN113511850A (zh) * 2021-08-19 2021-10-19 中国石油大学(华东) 低温协同水化增效的低热早强水泥浆体系组成与应用
CN115925329A (zh) * 2021-09-23 2023-04-07 新奥科技发展有限公司 一种固井水泥浆及其制备方法
CN116262656A (zh) * 2021-12-15 2023-06-16 中国石油天然气集团有限公司 一种固井用低密度水泥浆及其制备方法
CN114835449B (zh) * 2022-04-01 2022-12-20 濮阳市明华化工有限公司 一种适用于冻土层固井的早强水泥浆体系
CN114835449A (zh) * 2022-04-01 2022-08-02 濮阳市明华化工有限公司 一种适用于冻土层固井的早强水泥浆体系
WO2023197418A1 (zh) * 2022-04-11 2023-10-19 中国石油大学(华东) 一种泵送性能优异的耐超高温固井水泥体系及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110054440A (zh) 一种煤层气固井用低温早强低密度水泥浆体系
CN110330243A (zh) 一种无熟料尾矿充填新型胶凝材料
CN103145354B (zh) 一种无熟料复合型尾砂固结剂及其制备方法和应用
CN103102089A (zh) 一种细粒尾矿充填用的胶凝材料
CN101792291B (zh) 膨胀充填材料
CN102887693A (zh) 矿用充填固结粉及其用途
CN1252781A (zh) 一种高料浆浓度、快凝和快硬的回填方法和材料
CN103224772A (zh) 一种固井水泥浆、其制备方法及用途
CN1035814A (zh) 一种水泥浆和一种110℃以上油/气井胶结用水泥浆的生产方法
CN102060428A (zh) 一种淤泥固化剂及其制备方法
CN110781587B (zh) 利用低品质固废抗离析的废石充填料浆多目标优化方法
CN107162528A (zh) 一种余泥渣土免烧砖及其制备方法
CN101774794A (zh) 一种盾构隧道管片背后注浆用高性能惰性浆液
CN101691289A (zh) 一种煤岩体注浆加固材料及其制备方法
CN102796500A (zh) 一种固井用低水化热早强水泥
CN102241493B (zh) 一种矿坑回填材料及其制备和使用方法
CN103332877A (zh) 利用疏浚淤泥制备无机胶凝材料的方法
CN110218037A (zh) 一种湿排灰基充填材料及其制备方法和应用
CN109626935A (zh) 一种低强度膨胀性弱胶结软岩相似材料配制方法
CN105731948B (zh) 一种微细粒尾矿胶结充填用胶结剂
CN105802596A (zh) 一种适用于深水浅层固井的早强低水化放热水泥浆体系
CN106007580A (zh) 轻质自闭型防渗耐冻聚苯乙烯颗粒混凝土的制备方法
CN113582640A (zh) 一种掺有稻壳灰的充填材料及其制备方法
CN113603451A (zh) 一种基于免煅烧石膏的矿山填充料及其制备方法
CN110240458B (zh) 一种用于低温环境的尾矿固化剂及其制备方法、使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190726