乳膠水泥消泡劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種乳膠水泥消泡劑及其制備方法，該乳膠水泥消泡劑包括由按質(zhì)量百分比計的下列組分制得：10～20％的二甲基硅油、5～10％的油酸、5～10％的異辛醇、5～10％的磷酸三丁酯、3?6％的懸浮穩(wěn)定劑、4～8％的復(fù)合乳化劑和余量水；復(fù)合乳化劑為酯類和醚類混合物，混合后乳化劑的理論HLB值為12.0～14.0。該乳膠水泥消泡劑的制備方法為先將除了懸浮穩(wěn)定劑以外的原料在70～80℃混合，然后加入懸浮穩(wěn)定劑，繼續(xù)恒溫攪拌10～60min，攪拌條件下出料，即得產(chǎn)品。該乳膠水泥消泡劑不與其它外加劑起化學(xué)反應(yīng)，能顯著提高常規(guī)密度水泥石和低密度水泥石的抗壓強(qiáng)度，而且能增加水泥漿的流動性。
【專利說明】
乳膠水泥消泡劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于油井固井領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種乳膠水泥消泡劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠乳具有較好的控制失水、防氣竄、膠結(jié)性、抗腐蝕、改善水泥石塑性變形能力等 性能，目前已被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜井固井作業(yè)中。但膠乳水泥漿在高速攬拌W及外加劑的共 同作用下會產(chǎn)生大量氣泡，運(yùn)種氣泡具有較高的黏滯性，易滯留于漿體內(nèi)部，普通消泡劑很 難消除。由于膠乳中含有大量的表面活性劑，氣泡在水泥漿中形成并穩(wěn)定存在，水泥漿的實 際密度遠(yuǎn)小于理論密度，并且對水泥石的抗壓強(qiáng)度會產(chǎn)生較大的影響。因此，需對適用于膠 乳水泥漿體系的消泡劑進(jìn)行優(yōu)選。
[0003] 目前國內(nèi)?？卺槍δz乳水泥消泡劑的研究甚少，一方面研究中設(shè)及的消泡劑類型 較少，另一方面現(xiàn)有膠乳水泥消泡劑不能滿足鉆井工藝技術(shù)的需要而且消泡效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種乳膠水泥消泡劑及其制備方法，其不與 其它外加劑起化學(xué)反應(yīng)，能顯著提高常規(guī)密度水泥石和低密度水泥石的抗壓強(qiáng)度，而且能 增加水泥漿的流動性，有利于提高固井質(zhì)量。
[0005] 為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種乳膠水泥消泡劑，由按質(zhì)量百分比計的下列組分制得： 二甲基轄油 10~20%; 油釀 5~10%; 異辛醇 度-ΙΟ%;
[0007] 磯酸ΞΞ 了醋 5~10%; 懸浮穩(wěn)定劑 3~6%; 復(fù)合乳化劑 4~8%; 余量水；
[000引所述復(fù)合乳化劑為醋類和酸類混合物，混合后乳化劑的理論HLB值12.0~14.0。
[0009] 優(yōu)選，所述懸浮穩(wěn)定劑為微娃、簇甲基纖維素或黃原膠。
[0010] 進(jìn)一步，所述復(fù)合乳化劑為吐溫-60與ΑΕΟ的混合物。
[0011] 進(jìn)一步，所述吐溫-60與ΑΕΟ的體積比為1:0.5~2。
[0012] 如上所述乳膠水泥消泡劑的制備方法，包括如下步驟：
[0013] 1)將二甲基硅油、油酸、異辛醇、憐酸Ξ下醋和復(fù)合乳化劑在70~80°C條件下攬拌 反應(yīng)1~化；
[0014] 2)向反應(yīng)體系中加入懸浮穩(wěn)定劑，繼續(xù)恒溫攬拌10~60min，在攬拌條件下出料， 即得產(chǎn)品。
[0015] 上文中提到的吐溫-60是聚氧乙締山梨醇酢硬脂酸醋、AE0是脂肪醇聚氧乙締酸。
[0016] 該有機(jī)娃消泡劑的主體消泡成份為二甲基硅油、油酸、異辛醇和憐酸Ξ下醋。由于 二甲基硅油和憐酸Ξ下醋的親水性較差，所W加入吐溫-60與AE0作為乳化劑，增加其在水 中的溶解度。加入一定量的懸浮穩(wěn)定劑可W保證整個消泡劑體系的穩(wěn)定，長時間存放不發(fā) 生分層。該消泡劑中的二甲基硅油和油酸具有抑制膠乳中的表面活性劑起泡的作用，而憐 酸Ξ下醋具有消除水泥漿在攬拌過程中產(chǎn)生的泡沫，因此，該復(fù)合型消泡劑具有抑泡和消 泡雙重功能。
[0017] 本發(fā)明具有W下效果：
[0018] (1)專口用于膠乳水泥漿配制過程，消泡、抑泡能力強(qiáng)，微娃的添加使其穩(wěn)定性更 強(qiáng)。
[0019] (2)對水泥漿體系是惰性的，不與其它外加劑起化學(xué)反應(yīng)，能顯著提高常規(guī)密度水 泥石和低密度水泥石的抗壓強(qiáng)度，而且能增加水泥漿的流動性，有利于提高固井質(zhì)量。
[0020] (3)使用時操作方便，易處理，自身有較好的膽存穩(wěn)定性;無臭、無毒，對操作人員 無害，對環(huán)境無二次污染。
【具體實施方式】
[0021] W下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022] 實施例1
[0023] 按照質(zhì)量百分比將15 %的二甲基硅油，5 %的油酸、5%的異辛醇、8%的憐酸Ξ下 醋、4%的吐溫-60與AE0(兩者體積比為1:1)混合物和余量水加入到圓底燒瓶中攬拌，并升 溫至80°C，攬拌1.化后形成白色乳狀混合物，后加入4%的微娃，繼續(xù)攬拌0.化，冷卻后即得 產(chǎn)品。
[0024] 實施例2
[00巧]按照質(zhì)量百分比將15 %的二甲基硅油，8 %的油酸、8%的異辛醇、6 %的憐酸Ξ下 醋、5%的吐溫-60與AE0(兩者體積比為1:1)混合物和余量水加入到圓底燒瓶中攬拌，并升 溫至80°C，攬拌1.化后形成白色乳狀混合物，后加入3%的簇甲基纖維素，繼續(xù)攬拌0.化，冷 卻后即得產(chǎn)品。
[00%] 實施例3
[0027] 按照質(zhì)量百分比將12 %的二甲基硅油，8 %的油酸、10 %的異辛醇、6 %的憐酸Ξ下 醋、5%的吐溫-60與AE0(兩者體積比為1:0.8)混合物和水加入到圓底燒瓶中攬拌，并升溫 至80°C，攬拌1.化后形成白色乳狀混合物，后加入3%的簇甲基纖維素，繼續(xù)攬拌0.化，冷卻 后即得產(chǎn)品。
[00巧]消泡劑效果評價：
[0029] 稱取0.8g分析純的辛基酪聚氧乙締酸，放入200ml蒸饋水中，配成溶液。將配制的 溶液倒入恒速攬拌器漿杯中，在4000;r/min + 20化/min下攬拌50s，然后在5s內(nèi)倒入1000ml 的量筒中，記錄溶液的體積Vi(ml)(包括泡沫）。
[0030] 稱取0.8g分析純的辛基酪聚氧乙締酸，稱取上述實施例中產(chǎn)品，放入200ml溫度為 23°C±2°C的蒸饋水中，配成溶液。將配制的溶液倒入恒速攬拌器漿杯中，在4000r/min± 20化/min下攬拌50s，然后在5s內(nèi)倒入1000ml的量筒中，記錄溶液的體積V2(ml)(包括泡 沫）。消泡率按下式計算：
[0031]
[0032] 結(jié)果見表1。
[0033] 表1不同組分消泡劑消泡率對比 Γ00341
[0035] ~~結(jié)果：由表1可知實施例2制得的產(chǎn)品性能優(yōu)越。
[0036] 本發(fā)明消泡劑對膠乳水泥漿體系的性能評價
[0037] 按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19139-2012"油井水泥試驗方法"第五章要求 的方法制備水泥凈漿，試樣配方（1)為G級水泥，微娃為2%，高溫降失水劑3%，分散劑 0.2%，消泡劑0.5 %，自來水，緩凝劑，理論密度為1.65g/cm3。配方(2)為G級水泥，高溫降失 水劑3%，分散劑0.3%，消泡劑0.5%，自來水，緩凝劑，理論密度為1.88g/cm3。配方(3)為G 級水泥，鐵礦粉30 %，高溫降失水劑4%，分散劑0.3 %，消泡劑0.5 %，自來水，緩凝劑，理論 密度為2.05g/cm3，結(jié)果見表2。
[0038] 表2加入實施例(2)消泡劑的水泥漿密度
[0039]
[0040] ~本發(fā)明消泡劑，在膠乳水泥漿中的消泡效果理想，性能優(yōu)越。
【主權(quán)項】
1. 一種乳膠水泥消泡劑，其特征在于由按質(zhì)量百分比計的下列組分制得： 二甲基穂油 10~20%; 油酸 5~10%; 異辛醇 5~10%; 磯酸 Η 了醋 5.、-'10%; 懸浮穩(wěn)定劑 3~6%; 復(fù)合乳化劑 4~8%; 余量水； 所述復(fù)合乳化劑為醋類和酸類混合物，混合后乳化劑的理論化Β值12.0~14.0。2. 如權(quán)利要求1所述乳膠水泥消泡劑，其特征在于:所述懸浮穩(wěn)定劑為微娃、簇甲基纖 維素或黃原膠。3. 如權(quán)利要求1或2所述乳膠水泥消泡劑，其特征在于:所述復(fù)合乳化劑為吐溫-60與 ΑΕ0的混合物。4. 如權(quán)利要求3所述乳膠水泥消泡劑，其特征在于：所述吐溫-60與ΑΕ0的體積比為1: 0.5 ~2〇5. 如權(quán)利要求1所述乳膠水泥消泡劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 將二甲基硅油、油酸、異辛醇、憐酸Ξ下醋和復(fù)合乳化劑在70~80°C條件下攬拌反應(yīng) 1~化； 2) 向反應(yīng)體系中加入懸浮穩(wěn)定劑，繼續(xù)恒溫攬拌10~60min，在攬拌條件下出料，即得 產(chǎn)品。
【文檔編號】C04B24/42GK106082775SQ201610409445
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】于倩倩, 齊奔, 孫勤亮, 劉文明, 高雪晴, 杜濱
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司