矿渣MTC固井液及其制备方法

摘要

本发明涉及固井液及其制备技术领域，是一种矿渣MTC固井液及其制备方法；该矿渣MTC固井液，原料按重量份数含有钻井液45份至50份、激活剂17份至20份、激活助剂5份至7份、高炉水淬矿渣20份至40份、水20份至40份。本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物在温度为30℃、35℃至85℃下，6h后和48h后的平均抗压强度都有不同幅度的提高，说明本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物的胶结质量好，能够更好的满足固井要求。

说明书

技术领域

本发明涉及固井液及其制备技术领域，是一种矿渣MTC固井液及其制备方法。

背景技术

矿渣MTC技术是利用钻井工程中钻井液的降失水性和悬浮性，加入高炉水淬矿渣、激活剂、激活助剂，必要时再加入少量的缓凝剂，使钻井液转化为性能完全可以和油井水泥浆相当或更好的矿渣MTC固井液。MTC浆体具有流变性好，稠化时间易调，沉降稳定性好等特点；直接成本低于同性能的油井水泥；与钻井液的相容性好，能提高顶替效率，从而提高固井质量。

高炉水淬矿渣自身具备一定的水硬活性，但其内部大量的玻璃体的存在阻止了水进入玻璃体内部，使得高炉水淬矿渣内部离子也无法渗出，水化反应几乎终止，因而高炉水淬矿渣只有在有激活剂存在下才能被激活，其水硬活性表现出来。单纯被激活的矿渣MTC固化物通常不能满足固井所需抗压强度，需要加入激活助剂来增强固化物的抗压强度，满足固井所需。目前在一些井下温度较低（30℃左右）的井存在因激活剂、激活助剂效能发挥过慢，致使胶结质量差等问题出现，从而影响固井质量。

发明内容

本发明提供了一种矿渣MTC固井液及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有矿渣MTC固井液温度较低时因激活剂、激活助剂效能发挥过慢，致使胶结质量差，从而影响固井质量的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种矿渣MTC固井液，原料按重量份数含有钻井液45份至50份、激活剂17份至20份、激活助剂5份至7份、高炉水淬矿渣20份至40份、水20份至40份。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述矿渣MTC固井液按下述方法得到：将所需量的激活剂和激活助剂加入所需量的水中搅拌均匀成混合液，在混合液中加入所需量的钻井液并搅拌均匀，然后加入所需量的高炉水淬矿渣搅拌均匀后得到矿渣MTC固井液。

上述激活剂按下述方法得到，原料按重量份数含有质量百分比浓度为25%至38%的氢氧化钠水溶液40份至60份、碳酸钠6份至8份、三乙醇胺0.6份至0.8份、水31.2份至42份；将所需量的氢氧化钠水溶液、碳酸钠和三乙醇胺加入所需量的水中混匀后得到激活剂；或/和，钻井液为钻井用的泥浆。

上述激活助剂按下述方法得到，原料按重量份数含有硅酸钠70份至90份、硫酸钙10份至30份；将所需量的硅酸钠和硫酸钙混匀在一起，得到激活助剂。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种矿渣MTC固井液的制备方法，按下述方法进行，将所需量的激活剂和激活助剂加入所需量的水中搅拌均匀成混合液，在混合液中加入所需量的钻井液并搅拌均匀，然后加入所需量的高炉水淬矿渣搅拌均匀后得到矿渣MTC固井液。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述激活剂按下述方法得到，原料按重量份数含有质量百分比浓度为25%至38%的氢氧化钠水溶液40份至60份、碳酸钠6份至8份、三乙醇胺0.6份至0.8份、水31.2份至42份；将所需量的氢氧化钠水溶液、碳酸钠和三乙醇胺加入所需量的水中混匀后得到激活剂；或/和，钻井液为钻井用的泥浆。

上述激活助剂按下述方法得到，原料按重量份数含有硅酸钠70份至90份、硫酸钙10份至30份；将所需量的硅酸钠和硫酸钙混匀在一起，得到激活助剂。

本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物在温度为30℃、35℃至85℃下，6h后和48h后的平均抗压强度都有不同幅度的提高，说明本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物的胶结质量好，能够更好的满足固井要求。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1，该矿渣MTC固井液，原料按重量份数含有钻井液45份至50份、激活剂17份至20份、激活助剂5份至7份、高炉水淬矿渣20份至40份、水20份至40份。

实施例2，该矿渣MTC固井液，原料按重量份数含有钻井液45份或50份、激活剂17份或20份、激活助剂5份或7份、高炉水淬矿渣20份或40份、水20份或40份。

实施例3，该矿渣MTC固井液按下述制备方法得到：将所需量的激活剂和激活助剂加入所需量的水中搅拌均匀成混合液，在混合液中加入所需量的钻井液并搅拌均匀，然后加入所需量的高炉水淬矿渣搅拌均匀后得到矿渣MTC固井液。

实施例4，作为上述实施例的优化，实施例4中激活剂按下述方法得到，原料按重量份数含有质量百分比浓度为25%至38%的氢氧化钠水溶液40份至60份、碳酸钠6份至8份、三乙醇胺0.6份至0.8份、水31.2份至42份；将所需量的氢氧化钠水溶液、碳酸钠和三乙醇胺加入所需量的水中混匀后得到激活剂；或/和，钻井液为钻井用的泥浆。

实施例5，作为上述实施例的优化，实施例5中激活剂按下述方法得到，原料按重量份数含有质量百分比浓度为25%或38%的氢氧化钠水溶液40份或60份、碳酸钠6份或8份、三乙醇胺0.6份或0.8份、水31.2份或42份；将所需量的氢氧化钠水溶液、碳酸钠和三乙醇胺加入所需量的水中混匀后得到激活剂；或/和，钻井液为钻井用的泥浆。

实施例6，作为上述实施例的优化，实施例6中激活助剂按下述方法得到，原料按重量份数含有硅酸钠70份至90份、硫酸钙10份至30份；将所需量的硅酸钠和硫酸钙混匀在一起，得到激活助剂。

实施例7，作为上述实施例的优化，实施例7中激活助剂按下述方法得到，原料按重量份数含有硅酸钠70份或90份、硫酸钙10份或30份；将所需量的硅酸钠和硫酸钙混匀在一起，得到激活助剂。上述实施例中水为自来水。

根据本发明上述实施例得到的矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物，稠化平均时间为60 min至150min；稠化后根据GB/10238-2005进行检测，本发明上述实施例得到的矿渣MTC固井液稠化后得到的矿渣MTC固化物在温度为30℃下、6h后的平均抗压强度为2.4 MPa 至3.1MPa、48h后的平均抗压强度为14.2 MPa 至15.2MPa；本发明上述实施例得到的矿渣MTC固井液稠化后得到的矿渣MTC固化物在温度为35℃至85℃下, 6h后的平均抗压强度为6.2 MPa至8.4 MPa，48h后的平均抗压强度为14.6 MPa至25.1 MPa。

现有矿渣MTC固井液稠化后得到现有矿渣MTC固化物，稠化平均时间120 min 至400 min；稠化后根据GB/10238-2005进行检测，现有矿渣MTC固化物在温度为30℃下、6h后的平均抗压强度小于2.0MPa、48h后的平均抗压强度小于10.0MPa；现有矿渣MTC固化物在温度为35℃至85℃下、6h后的平均抗压强度为3.1MPa至4.3MPa、48h后的平均抗压强度为12.1 MPa 至14.3 MPa。

综上所述，本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物在温度为30℃、35℃至85℃下，6h后和48h后的平均抗压强度都有不同幅度的提高，说明本发明矿渣MTC固井液稠化后得到矿渣MTC固化物较现有矿渣MTC固化物的胶结质量好，能够更好的满足固井要求。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。