【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固井作业，涉及一种液体增强剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种用于海上固井大水灰比低密度水泥浆的液体增强剂及其制备方法。
技术介绍
1、固井为海洋油气资源的开发提供坚实保障，特别是深水表层固井。在深水表层固井中，由于压力窗口较窄，通常使用低密度水泥浆平衡地层压力，降低水泥浆液柱压力与地层空隙压力差，有效防止因破碎压力低而产生的水泥浆漏失。与陆地和浅水表层固井相比面临主要挑战为：
2、(1)深水表层压力窗口窄，需要使用低密度水泥浆固井，低密度水泥浆的悬浮稳定性对固井质量有着重要影响，而一般的低密度水泥浆体系悬浮性能较差；
3、(2)深水表层固井低密度水泥浆用量大，作业劳动量大，体系构建时的外加剂种类少和全部液体化更为适合现场的需要；
4、(3)海上平台空间小，水泥灰罐和混浆设备使用数量受限，灰罐数量难以满足要求，且现场易扬尘，对环境、作业人员的安全不利，需要使用造浆率高的低密度水泥浆，方便现场施工。
5、海上固井用低密度水泥体系主要有低密度材料减轻和大水灰比减轻两种构建方法。
6、低密度材料减轻主要是通过向水泥浆中加入密度较小的天然漂珠、人造玻璃微珠(＜1g/cm3)等材料到达降低体系密度的效果。该方法所构建的低密度水泥浆体系虽然在低温下的强度发展较快，可以满足深水表层固井作业的需求，但存在水泥浆造浆率低，配方组成复杂；空心微珠使用量大，作业成本高，且不利于运输储存；现场平台灰罐有限，加料不方便，施工工作量巨大等缺陷。
7、大水灰比减轻主要是通过向
8、因此，需要在研制一种用于大水灰比低密度水泥浆体系的液体增强剂，一方面提高低密度水泥浆体系早期强度，另一方面可以调控水泥浆流变性能和提高水泥浆悬浮稳定性，满足顶替需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种液体增强剂及其制备方法和应用。
2、具体的，本专利技术提供的一种液体增强剂，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～100份；二氧化硅30～50份；氧化石墨烯0.01～0.06份；无机悬浮稳定剂1～3份；有机悬浮稳定剂0.1～2份；增粘剂2～6份；表面活性剂0.1～1份。
3、上述的液体增强剂，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～80份；二氧化硅35～50份；氧化石墨烯0.01～0.05份；无机悬浮稳定剂1～2.5份；有机悬浮稳定剂0.1～1.5份；增粘剂2.5～5.5份；表面活性剂0.2～0.9份。
4、上述的液体增强剂，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝20～60份；二氧化硅40～50份；氧化石墨烯0.02～0.04份；无机悬浮稳定剂1～2份；有机悬浮稳定剂0.5～1份；增粘剂3～5份；表面活性剂0.3～0.7份。
5、上述的液体增强剂，所述氧化铝的粒径为30nm～200nm，所述二氧化硅的粒径为10nm～50nm。
6、上述的液体增强剂，所述无机悬浮稳定剂包括纳米膨润土、纳米海泡石、纳米凹凸棒石、纳米硅藻土中的一种或几种。
7、上述的液体增强剂，所述有机悬浮稳定剂包括黄原胶、瓜尔胶、魔芋胶、韦兰胶中的一种或几种。
8、上述的液体增强剂，所述增粘剂包括丙烯酸碱溶胀型增稠剂ase～60或缔合型碱溶胀增稠剂tt935的一种或几种。
9、上述的液体增强剂，所述表面活性剂为tween-80、曲通x-100、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵的一种或几种。
10、另一方面，本专利技术提供了所述的液体增强剂的制备方法，包括：
11、(1)将无机悬浮稳定剂、有机悬浮稳定剂溶于水，调节ph为碱性；
12、(2)加入增粘剂溶液和表面活性剂溶液，搅拌；
13、(3)加入二氧化硅、氧化铝、氧化石墨烯，继续搅拌；
14、(4)老化1～2小时后，得到液体增强剂。
15、上述的液体增强剂的制备方法，步骤(1)至(3)中，维持混合液ph为8.5～9.5。
16、又一方面，本专利技术还提供了上述的液体增强剂上述的制备方法制备获得的液体增强剂在配制海上固井大水灰比低密度水泥浆体系中的应用。
17、上述的应用，所述水泥浆体系的水灰比为0.66～1.96，密度为1.3～1.7g/cm3。
18、本专利技术的技术方案具有如下的有益效果：
19、(1)本专利技术的液体增强剂，可在低温下有效促进水泥水化速率，增强效果明显，可以有效调控水泥浆体系的流变性能，提高体系悬浮稳定性，减少自由液；
20、(2)本专利技术的液体增强剂为液体形式，方便现场施工，可用于海上全自动液体添加剂系统，降低了固井作业劳动强度；
21、(3)本专利技术的液体增强剂为液体形式，与常见固井水泥浆体系配伍良好，配制的水泥浆流变性较好，无沉降，应用范围广，可于20℃～90℃下用于1.3～1.7g/cm3水泥浆体系；
22、(4)本专利技术的液体增强剂可实现多功能化，兼具低温增强、调节流变、控制失水、提高稳定性等功能，且为液体形式，满足海上固井液体添加剂需求，利于海上las施工；
23、(5)本专利技术的液体增强剂是一种新型的增粘型悬浮液，制备工艺温度为室温，在常压环境下即可制备，无需特殊工艺；
24、(6)本专利技术成功解决了增粘材料和超细颗粒材料之间的相容性问题，实现增粘和提高强度双效合一，最终成品为液体悬浮液，可长时间稳定保存。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～100份；二氧化硅30～50份；氧化石墨烯0.01～0.06份；无机悬浮稳定剂1～3份；有机悬浮稳定剂0.1～2份；增粘剂2～6份；表面活性剂0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～80份；二氧化硅35～50份；氧化石墨烯0.01～0.05份；无机悬浮稳定剂1～2.5份；有机悬浮稳定剂0.1～1.5份；增粘剂2.5～5.5份；表面活性剂0.2～0.9份。
3.根据权利要求1所述的液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝20～60份；二氧化硅40～50份；氧化石墨烯0.02～0.04份；无机悬浮稳定剂1～2份；有机悬浮稳定剂0.5～1份；增粘剂3～5份；表面活性剂0.3～0.7份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述氧化铝的粒径为30nm～200nm，所述二氧化硅的粒径为10nm～50nm。
5.根据权利要求1～3任一项所述的
6.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述有机悬浮稳定剂包括黄原胶、瓜尔胶、魔芋胶、韦兰胶中的一种或几种。
7.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述增粘剂包括丙烯酸碱溶胀型增稠剂ASE～60或缔合型碱溶胀增稠剂TT935的一种或几种。
8.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述表面活性剂为Tween-80、曲通X-100、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵的一种或几种。
9.权利要求1～8任一项所述的液体增强剂的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利奥球9所述的液体增强剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)至(3)中，维持混合液pH为8.5～9.5。
11.权利要求1～8任一项所述的液体增强剂或权利要求9～10任一项所述的制备方法制备获得的液体增强剂在配制海上固井大水灰比低密度水泥浆体系中的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述水泥浆体系的水灰比为0.66～1.96，密度为1.3～1.7g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～100份；二氧化硅30～50份；氧化石墨烯0.01～0.06份；无机悬浮稳定剂1～3份；有机悬浮稳定剂0.1～2份；增粘剂2～6份；表面活性剂0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝10～80份；二氧化硅35～50份；氧化石墨烯0.01～0.05份；无机悬浮稳定剂1～2.5份；有机悬浮稳定剂0.1～1.5份；增粘剂2.5～5.5份；表面活性剂0.2～0.9份。
3.根据权利要求1所述的液体增强剂，其特征在于，按重量份数计，包括：去离子水100份；氧化铝20～60份；二氧化硅40～50份；氧化石墨烯0.02～0.04份；无机悬浮稳定剂1～2份；有机悬浮稳定剂0.5～1份；增粘剂3～5份；表面活性剂0.3～0.7份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述氧化铝的粒径为30nm～200nm，所述二氧化硅的粒径为10nm～50nm。
5.根据权利要求1～3任一项所述的液体增强剂，其特征在于，所述无机悬浮稳定剂包括纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：王有伟，张浩，冯颖韬，赵琥，黄峰，宋茂林，温达洋，李占东，纪经，王强，崔策，田进，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。