[发明专利]一种高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物

权利要求书

1.一种高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，以重量份计，其由以下成分组成：水泥100份、增韧剂3～10份、降失水剂3～5份、缓凝剂0.05～0.1份、分散剂0.1～0.5份、消泡剂0.1～0.2份以及水30～50份；

其中，所述增韧剂为含有晶须材料的增韧剂，并且所述晶须材料为钛酸钾晶须、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；

以重量份计，所述增韧剂的原料组成为：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；

其中，所述表面活性剂为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；

所述硅烷偶联剂为KH-550和/或KH-560；

所述消泡剂为磷酸三丁酯；

所述稳定剂为超细矿渣、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；

所述增韧剂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：以重量份计，将20～60份晶须材料、5～10份表面活性剂、1～5份消泡剂及步骤(1)配制好的硅烷偶联剂稀释液依次倒入盛有100份水的容器中，搅拌20～40min，再置于超声波中分散20～40min，抽滤后得到改性晶须；

(3)增韧剂的制备：以重量份计，将步骤(2)得到的改性晶须在100～150℃条件下干燥48～96h，再将干燥后的改性晶须与10～25份稳定剂进行共混，得到所述的增韧剂。

2.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所采用的水泥为G级油井水泥。

3.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所采用的水为淡水。

4.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所述降失水剂包括丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸三元共聚物、N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸三元共聚物以及聚乙烯醇中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所述缓凝剂包括膦酸盐。

6.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所述分散剂包括甲醛丙酮缩合物和/或聚萘磺酸盐。

7.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，其中，所述消泡剂包括磷酸三丁酯和/或二甲基硅油。

8.根据权利要求1所述的高抗压强度、低杨氏模量固井韧性水泥组合物，以重量份计，其成分包括：水泥100份、增韧剂3～10份、降失水剂3～5份、缓凝剂0.1份、分散剂0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.2份以及水40～50份。