一种长封固段固井用缓凝剂的制备及性能评价

通过硼酸与共沉淀法制备的镁铝型层状双氢氧化物(Mg/Al-CO3-LDH)进行离子交换反应合成了一种层状复合缓凝剂——硼酸根插层水滑石(Mg/Al-BA-LDH).采用XRD、FTIR、SEM对其结构进行了表征.评价了其用量对水泥浆体系综合性能的影响.结果表明,制备的Mg/Al-BA-LDH结晶度较好,在pH=4.5下其层间距最大,为0.92 nm.Mg/Al-BA-LDH在90～170℃下能有效调节水泥浆稠化时间,其稠化曲线平稳且呈直角稠化.含Mg/Al-BA-LDH的水泥石24 h低温抗压强度大于14 MPa,掺量为0.5％(以水泥质量为基准,下同)时,7 d强度可达33.97 MPa.在不同温差条件下养护后,顶部水泥石抗压强度正常发展,满足长封固段固井施工要求,Mg/Al-BA-LDH的填充效应以及晶体效应在水泥水化后期起主导作用,促进水泥的水化,有效缓解了因缓凝作用而导致的浆体抗压强度下降.