[发明专利]一种固井用早强剂及其制备方法

说明书

一种固井用早强剂，以重量百分比计，所述固井用早强剂包括33～66％的碱金属硫酸盐和/或碱土金属硫酸盐、1～15％的碱金属硅酸盐、5～15％的碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物、10～30％的乙二醇、0.3～2％的醇胺、0.1～1％的助剂、0.1‑2％的增稠剂和余量的水。本申请的固井用早强剂具有早强效果较好，利于保护环境及施工人员的安全，与常见固井水泥浆体系配伍良好，在低温环境下早强效果明显的优点。

技术领域

本申请涉及但不限于一种固井用早强剂及其制备方法，特别涉及但不限于一种可在低温环境下使用的液体型固井用早强剂及其制备方法。

背景技术

固井是将水泥浆注入地下并使之凝固的过程，其主要作用是支撑套管、封隔地层，是油气田开发的重要技术环节。随着油气田开发不断深入，低纬地区固井及深水固井作业越来越多。其共同特点是井下温度低，如水深800～1200m时，泥线温度只有10℃左右，水深1500～2000m时，泥线温度则降至3℃左右。

低温环境下存在的主要问题是水泥浆水化速度大幅度降低，影响了水泥石抗压强度的发展，特别是在近似0℃的低温环境下，普通“G”级油井水泥几乎停止了水化、固化反应，使固井作业的目的难以达到，影响下步钻进的进行。在低密度水泥浆中，这一现象将更加明显。通常的做法是在水泥浆中加入早强剂，加快水泥在低温条件下的水化速度，促进水泥石早期强度的发展，达到既能防止油气水窜，又能缩短建井周期的目的。

目前，常见的早强剂在低温环境下(＜20℃)大都存在早强效果不明显的缺点，在低密度水泥浆中这一现象更加明显，此外，常用的无机盐类早强剂多为固体形式，在海洋固井作业中易扬尘，因此不宜使用。

因此，需研制在低温环境下早强效果明显并且方便现场使用的新型早强剂。

发明内容

本申请提供了一种固井用早强剂。

本申请提供的固井用早强剂，包括以下重量百分比的各组分：

在本申请的实施方式中，所述固井用早强剂可以包括以下重量百分比的各组分：

在本申请的实施方式中，所述碱金属硫酸盐可以选自由Li₂SO₄、Na₂SO₄和K₂SO₄组成的组，所述碱土金属硫酸盐可以为CaSO₄。

可选地，所述碱金属硫酸盐为Na₂SO₄。

在本申请的实施方式中，所述碱金属硅酸盐选的分子式可以为R₂O·mSiO₂，其中R为Na、K或Li，m＝1～6；可选地，m＝2～4。

在本申请的实施方式中，所述碱金属氢氧化物可以选自由NaOH、KOH和LiOH组成的组，所述碱土金属氢氧化物可以为Ca(OH)₂。

在本申请的实施方式中，所述Ca(OH)₂可以为粒径为50～1000nm的纳米Ca(OH)₂。

可选地，所述Ca(OH)₂为粒径为200～500nm的纳米Ca(OH)₂。

在本申请的实施方式中，所述纳米Ca(OH)₂可以通过下述方法制备：

将氯化钙溶于水中，升温至60℃；

加入聚羧酸类分散剂；

滴加氢氧化钠溶液，抽滤；