一种水泥缓凝剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108218287A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201711303419.4(22)申请日2017.12.11(71)申请人刘凡领地址213000江苏省常州市新北区玲珑花园1幢2902室(72)发明人黄菠莉徐克林凡(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人马骁(51)Int.Cl.C04B24/42(2006.01)C08G77/42(2006.01)C04B103/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种水泥缓凝剂的制备方法(57)摘要本发明属于水泥添加剂领域，具体涉及一种水泥缓凝剂的制备方法。本发明以高炉渣作为基础料，使其与蓝晶石进行混合，利用蓝晶石的电子传导性，增加了高炉渣的传导性能，再使用硝酸溶液降低高炉渣中氧化钙的含量，增加孔隙率，使缓凝剂可以更加充分的与水泥进行接触，孔隙内部离子活泼且电子传导性强，使氢氧化钙在成核时受到影响，增加缓凝效果，与硫化钠及硫磺等混合，使其在颗粒内部形成硫代碳酸钠，增加颗粒的配位及吸附性能，增加了对钙离子的吸附，使其形成不规则的多元螯合结构，进一步增加了缓凝效果，随后将其与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等混合，使形成的嵌段聚合物对颗粒进行包裹，增加了颗粒与水泥间的结合。CN108218287ACN108218287A权利要求书1/1页1.一种水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）将高炉渣与蓝晶石按质量比6～8:1混合均匀，并放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物，将煅烧物、乙醇溶液及添加剂按质量比4～6:5:1放入球磨机中进行球磨，收集球磨物，喷雾干燥，收集干燥物；（2）将干燥物与硝酸溶液按质量比1:3混合均匀，静置，过滤，收集滤渣，对滤渣烘干，收集烘干物，将烘干物、钛酸四丁酯及无水乙醇按质量比5～7:3:9放入反应釜中，在55～65℃下预热；（3）在预热结束后，加入硫化钠及硫磺，使用混合气将反应釜中的气体排出，升温至80～90℃，搅拌4～6h，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物与乙醚按质量比1:3混合均匀，静置，过滤，收集滤饼，并将滤饼风干，收集风干物；（4）按重量份数计，取70～80份水、30～35份风干物、12～16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、11～13份黄原酸、6～8份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、4～9份丙烯酰胺及2～4份过硫酸铵溶液；（5）首先将无水乙醇、风干物、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、黄原酸放入反应器中，调节反应器中的pH至6.0～6.5，在80～90℃下预热，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰胺，同时滴加过硫酸铵溶液，升温至105～110℃，保温，冷却至室温，收集反应混合物，并将反应混合物与无水乙醇按质量比1:3混合，并置于410℃下静置，冷冻干燥，收集冷冻干燥物，碾磨，收集碾磨物，即得水泥缓凝剂。2.根据权利要求1所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中添加剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。3.根据权利要求1所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中硫化钠加入量为烘干物质量的3～5％，硫磺的加入量为烘干物质量的2～4％。4.根据权利要求1所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合气为硫化氢、硫化碳及氮气按摩尔比1:1～2:7～9混合而成。2CN108218287A说明书1/5页一种水泥缓凝剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于水泥添加剂领域，具体涉及一种水泥缓凝剂的制备方法。背景技术[0002]水泥缓凝剂通常是用于水泥作业使用的水泥浆中，比如，在油气井注水泥作业中，将水泥浆泵入井内，经替浆将水泥浆顶替到套管与井眼之间的环形空间，达到封隔油、气、水层以保护生产层和支撑保护套管的目的。水泥在送至所要求的位置以前，应具有良好的可泵性。随着水泥中水化反应的进行，当内聚力达到一定程度时，水泥就会失去流动性而无法施工作业，因此，水泥浆的稠化时间是控制固井作业、保证施工安全和固井质量的关键参数。为了更准确的控制水泥浆的稠化时间，必须在水泥浆中加入缓凝剂以延缓水泥和水之间的反应，调节稠化时间。[0003]水泥浆的稠化时间，大体上是水泥浆保持液体、可泵送状态的时间。随着水泥中水化反应的进行，当其达到一定程度时，水泥浆就会失去流动性而无法进行施工作业。水泥浆在泵送至所要求的位置以前应具有良好的流动可泵性。因此水泥浆的稠化时间是控制固井作业、保证施工安全和固井质量的关键。为了准确的控制水泥浆的稠化时间，扩大油井水泥的使用范围，必须在水泥浆中加入缓凝剂以延缓水泥浆在井下高温高压环境下的水化进程，调节稠化时间。[0004]现有已有的水泥缓凝剂主要有单宁衍