[发明专利]一种耐低温的改性水泥及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐低温的改性水泥及其制备方法，该改性水泥包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥150‑300份，粉煤灰30‑80份，硅藻土20‑30份，膨润土10‑40份，石膏粉15‑40份，氟化钙矿粉20‑50份，早强剂5‑10份。本发明采用的原料成本低廉，能够使得水泥在低温下具有较长的稠化时间，满足施工需要，同时低温下的水泥强度高。

技术领域

本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种耐低温的改性水泥及其制备方法。

背景技术

深水固井过程中往往会存在低温、潜在的浅层水窜和气窜、地层孔隙压力和破裂力之间“窗口”狭窄，地层易被压漏、注水泥温度的预测、顶替差等。在深水固井遇到的低温情况下，常用油井水泥的水化速度受到很大的抑制，因此提高水泥在深水低温条件下的性能，促进水泥浆抗压强度的快速发展，是目前行业亟待要解决的问题。

在中国专利CN201910424139.1中公开了一种适用于低温环境的固井材料及其生产方法，该固井材料是利用硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料、高铝水泥熟料、二水石膏、分散剂、缓凝剂构成。通过延缓了水化速率，从而达到延长凝结时间的目的。该改性水泥虽然凝结时间增长，但是其强度相对较低，并不适用于深水固井。

在中国专利CN201510979530.X中公开了一种低温早强增韧水泥浆及其制备方法，该改性水泥浆是由油井水泥、低温早强剂、胶结剂、低温增韧剂、PVA类降失水剂、丙酮甲醛缩合物类减阻剂、消泡剂和水构成。该改性水泥能够改善低温下水泥的抗压强度和韧性。但是该类水泥材料采用的原料成分高昂，并不利于实际推广使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种耐低温的改性水泥，其采用的原料成本低廉，能够使得水泥在低温下具有较长的稠化时间，满足施工需要，同时低温下的水泥强度高。

本发明所述耐低温的改性水泥包括以下重量份的原料：

硅酸盐水泥150-300份，粉煤灰30-80份，硅藻土20-30份，膨润土10-40份，石膏粉15-40份，氟化钙矿粉20-50份，早强剂5-10份。

优选地，所述早强剂为锂盐早强剂。

进一步优选地，所述锂盐早强剂是由氯化锂、乙二醇、乙醇胺和减水剂按质量比为3-5:1-7:2-8:0.2-0.5构成。

更优选地，所述减水剂为萘磺酸盐减水剂、木质素磺酸盐或密胺系减水剂中的一种。

本发明的另一目的是提供了所述耐低温的改性水泥的制备方法，具体为：

按比例称取原料，并将原料进行机械搅拌混合；然后将混合后的原料进行机械研磨；最后将研磨后的原料进行过筛，即得到所述改性水泥。

优选地，过筛所采用筛网目数为45-80目。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明所述改性水泥采用的原料来源广泛且成本低廉，使得所制备的改性水泥具有较好的应用前景。本发明所述改性水泥在低温条件下稠化时间长，便于施工操作，同时低温下的水泥抗压强度高。

具体实施方式

本发明提供了一种耐低温的改性水泥，其包括以下重量份的原料：

硅酸盐水泥150-300份，粉煤灰30-80份，硅藻土20-30份，膨润土10-40份，石膏粉15-40份，氟化钙矿粉20-50份，早强剂5-10份。

在一些实施实施例中，本发明改性水泥采用的早强剂为锂盐早强剂。该锂盐早强剂是由氯化锂、乙二醇、乙醇胺和减水剂按质量比为3-5:1-7:2-8:0.2-0.5构成。

在一些实施例，本发明所采用的减水剂为萘磺酸盐减水剂、木质素磺酸盐或密胺系减水剂中的一种。

本发明还提供了所述耐低温的改性水泥的制备方法，具体为：