[发明专利]早强剂及其制备方法、固井用水泥浆

说明书

本发明公开了一种早强剂及其制备方法、固井用水泥浆，属于油田化学领域。该早强剂包括以下重量份数的各组分：碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物5～10份、硝酸钙15～25份、亚硝酸钠15～25份、羧酸醇胺酯5～10份、以及水；碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物、硝酸钙、亚硝酸钠、羧酸醇胺酯的混合物在水中的质量百分比为30％～60％。该早强剂能够在4℃的低温环境中促进固井用水泥浆凝结和硬化，使固井水泥浆具有较高的早期强度。

技术领域

本发明涉及油田化学领域，特别涉及一种早强剂及其制备方法、油井固井用水泥浆。

背景技术

海底等深水领域的油气储量在油气总储量中占有较大比例，以对海底油气开采为例，在对海底油气进行开采前，需要对海底油井进行固井作业。然而，由于深水区域的温度低(约为4℃)，海底地层松软、易破裂、易移动等因素，不易使固井用水泥浆硬化，影响固井作业的施工。通过向固井用水泥浆中添加早强剂，可以加快固井用水泥浆硬化，提高其早期强度，有利于海底油井的固井作业，因此，提供一种早强剂是十分必要的。

相关技术提供了一种早强剂，该早强剂包括以下质量百分比的各组分：硫酸钠50％～80％、硅酸钠20％～50％。将该早强剂应用于固井用水泥浆中，在10℃时，经过24h后，得到6.5MPa的硬化水泥浆。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

相关技术中提供的早强剂能够在10℃时促进水泥浆硬化，但是在4℃时促进水泥浆硬化的效果差。

发明内容

本发明实施例提供了一种早强剂及其制备方法、固井用水泥浆，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种早强剂，所述早强剂包括以下重量份数的各组分：

碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物5～10份、硝酸钙15～25份、亚硝酸钠15～25份、羧酸醇胺酯5～10份、以及水；

所述碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物、所述硝酸钙、所述亚硝酸钠、所述羧酸醇胺酯的混合物在水中的质量百分比为30％～60％。

在一种可能的设计中，所述早强剂包括以下重量份数的各组分：

所述碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物6～8份、所述硝酸钙22～25份、所述亚硝酸钠22～25份、所述羧酸醇胺酯6～9份、以及水；

所述碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物、所述硝酸钙、所述亚硝酸钠、所述羧酸醇胺酯的混合物在水中的质量百分比为43％～51％。

在一种可能的设计中，所述碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物、所述硝酸钙、所述亚硝酸钠、所述羧酸醇胺酯的混合物在水中的质量百分比为35％～50％。

在一种可能的设计中，所述羧酸醇胺酯通过羧酸和异丙醇胺进行聚合反应得到；

所述羧酸和所述异丙醇胺的摩尔比为1:0.3～1:3。

在一种可能的设计中，所述羧酸和所述异丙醇胺的摩尔比为1:1。

在一种可能的设计中，所述羧酸选自丙烯酸、马来酸、顺丁烯二酸酐中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述聚合反应的时间为1.5～2.5h。

在一种可能的设计中，所述碱金属氯化物为氯化钠和/或氯化钾；

所述碱土金属氯化物为氯化钙和/或氯化镁。

另一方面，本发明实施例提供了上述早强剂的制备方法，所述方法包括：

按照各组分的重量份数，将碱金属氯化物和/或碱土金属氯化物、硝酸钙、亚硝酸钠、羧酸醇胺酯加入水中，搅拌，得到所述早强剂；