[发明专利]一种液体纤维增韧水泥浆

说明书

本发明提供了一种液体纤维增韧水泥浆，按质量份数计，包括以下组分：水泥100份，水35～60份，自密封弹性材料2.5～23.5份，分散剂0.5～3份，降滤失剂2～5份，增强剂0.5～2份，膨胀剂0.5～2份，缓凝剂0.5～3份，液体纤维1～7份。本发明利用液体纤维作为增强增韧组分，与其他各组分共同作用，提高了液体纤维增韧水泥浆的强度和抗冲击性能。实验结果表明，本发明提供的液体纤维增韧水泥浆制备的水泥石抗压强度可达22.6MPa，抗折强度可达4.40MPa，弹性模量可达4.10GPa，抗冲击功可达2.84KJ/m²。

技术领域

本发明涉及固井技术领域，特别涉及一种液体纤维增韧水泥浆。

背景技术

20世纪60年代以来，纤维增强水泥及复合材料在油气井固井工作中取得了广泛的应用，对改善工作质量和提高长久耐久性发挥了很好的作用，在水泥浆体系中加入纤维材料，其主要目的在于提高水泥石的强度和韧性。而纤维在水泥浆中的分散程度不同，形成的水泥石的强度也不同，纤维分散越均匀，其水泥石的强度就越大，水泥石的寿命就越长，水泥石所获得的性能也越好。近年来关于纤维水泥浆体系的研究主要集中在纤维的选材和纤维的长短两个方面，忽略了纤维材料与水泥基质的胶结问题。

国内外针对这一问题进行了许多研究，一种目前国内使用较广泛的方法是在纤维增强水泥基材料制备过程中掺入一定量聚合物乳液，来达到更好的增韧效果。但是聚合物乳液的掺入，会使水泥基材料的抗压抗折强度明显降低，无法满足普遍的强度需求。

并且，由于固井后水泥环经常受到因各种后续作业带来的冲击力的考验，这就要求水泥石不仅要有良好的强度，还要具有相当高的韧性和止裂的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体纤维增韧水泥浆。本发明提供的液体纤维增韧水泥浆具有良好的强度和抗冲击性能。

本发明提供了一种液体纤维增韧水泥浆，按质量份数计，包括以下组分：水泥100份，水35～60份，自密封弹性材料2.5～23.5份，分散剂0.5～3份，降滤失剂2～5份，增强剂0.5～2份，膨胀剂0.5～2份，缓凝剂0.5～3份，液体纤维1～7份。

优选的，所述液体纤维增韧水泥浆包括以下组分：水泥100份，水40～55份，自密封弹性材料5～20份，分散剂1～2.5份，降滤失剂3～4份，增强剂1～1.5份，膨胀剂1～1.5份，缓凝剂1～2.5份，液体纤维2～6份。

优选的，所述自密封弹性材料包括丁苯胶乳和/或丁腈胶乳。

优选的，所述分散剂包括甲醛丙酮缩聚物、密胺型磺酸化缩聚物和聚羧酸盐中的一种或多种。

优选的，所述降滤失剂包括丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物和/或丙烯酰胺-AMPS共聚物。

优选的，所述增强剂包括超细硅酸盐水泥、矿渣和微硅粉中的一种或多种。

优选的，所述膨胀剂包括氧化镁和氧化钙中的一种或两种与钙矾石·石灰石的复合材料。

优选的，所述缓凝剂包括柠檬酸、硼酸和有机磷酸盐类中的一种或多种。

优选的，按质量份数计，所述液体纤维包括水90～95份，悬浮增粘剂0.2～0.5份，分散剂4～9份，杀菌剂0.2～0.55份，碳纤维4.5～11份。

优选的，所述碳纤维包括长度为1mm的碳纤维和长度为1.5mm的碳纤维，所述长度为1mm的碳纤维和长度为1.5mm的碳纤维的质量比为(2.5～3.5):1。