專利名稱：用于水泥組合物的威倫膠的制作方法
混凝土和灰漿是含有骨科(例如砂及石塊)和水的水泥組合物。當(dāng)把水加入水泥中時(shí)，形成一種漿料，其后硬化成為固體結(jié)構(gòu)。在這些水泥組合物中還使用了各種添加劑，以改變其性質(zhì)使之適于具體用途。所以，使用長(zhǎng)的纖維，例如石棉可減輕這些漿料的下陷，因此在豎面上鋪面磚時(shí)是有好處的。當(dāng)水泥需要在零下溫度澆注時(shí)，可使用冰點(diǎn)降低劑。在水泥中使用纖維素聚合物可防止?jié){料中顆粒物質(zhì)沉降。為此目的使用了膨潤(rùn)土。其他聚合物，例如聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯可在泵送這些漿料時(shí)減小摩擦力，或者改進(jìn)其易施工性質(zhì)。煅制氧化硅用作為制造高強(qiáng)度混凝土和降低滲透性的添加劑。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，按干水泥計(jì)含有0.01-0.9%(重量)威倫(Welan)膠的水泥組合物具有改進(jìn)的易施工性、骨料懸浮作用、加氣效果、防止下陷、流動(dòng)特性以及防止失水性能。此外，這些改進(jìn)在高溫仍能保持(即高于93℃)。Welan膠的優(yōu)選用量為0.1-0.5%。
這里水泥組合物的涵義是水硬性水泥，即磨細(xì)并經(jīng)煅燒的硅酸鈣與鋁酸鈣，它們與水混合后發(fā)生反應(yīng)，形成硬而似巖石的塊狀物。因此，此處所用的水泥是指許多種已知的水泥組合物，例如波特蘭水泥、火山灰水泥(含有約15-40%火山灰)、高爐礦渣水泥、礦渣水泥(含有高爐礦渣和熟石灰)、圬工水泥(例如粘結(jié)灰漿)、建筑混凝土(含有砂及骨料)、油井水泥(即含有緩凝劑的水泥，用以防止快速凝固，于是可將之應(yīng)用在高溫高壓的深井環(huán)境)、礬土水泥(含多量鋁酸鈣)、膨脹水泥(含高濃度硫酸鹽及氧化鋁，在硬化時(shí)會(huì)膨脹)、加氣水泥(含有能保留空氣泡的物質(zhì)，因此得到耐霜凍和耐化學(xué)品的混凝土)、輕混凝土(含有低密度物料，例如熔渣、浮石、泡沫熔渣、飛灰、氣體、木材等等)、重混凝土(含有高密度物料，如重晶石、鐵礦石(即鈦鐵礦或赤鐵礦)、鋼等等)，還有低熱混凝土(具有改進(jìn)的組成，使得凝固過程中產(chǎn)生熱量最少)。
關(guān)于油田水泥，在鉆地下油井時(shí)，要求將井眼表面用空的套管作為內(nèi)襯。用一種稀水泥漿將套管附著在井壁上，從而將套管固定就位。將稀水泥漿從套管之內(nèi)泵送到井底，然后又從套管與井壁之間的環(huán)形空間返上來，使之到達(dá)應(yīng)有位置。然后讓這些水泥凝固數(shù)小時(shí)而具有一定強(qiáng)度，才能開始其他作業(yè)。
注水泥的目的是1.借助物理拉緊作用而對(duì)套管增加支持力，或是防止地層壓力施加在套管上。
2.使套管外面的每個(gè)地層分開，于是流體不能從一個(gè)地層流到其他層。這樣就可以按特定產(chǎn)油帶進(jìn)行開采。
3.盡量減少套管與腐蝕性地層水的接觸，防止腐蝕。
油田水泥與建筑用水泥(即波特蘭水泥)基本相同。美國(guó)石油學(xué)會(huì)對(duì)油田水泥訂立了規(guī)格。這些類別為由“A”至“H”、“J”以及“N”，它們?nèi)窟m用于本發(fā)明的組合物。
油田水泥中的添加劑是按下列一個(gè)或多個(gè)目的而在該水泥漿中混入的物質(zhì)1.減小或加大密度;
2.增大體積，從而降低單位成本;
3.加速或減緩水泥漿稠厚時(shí)間;
4.提高強(qiáng)度;
5.防止全水泥漿的損失;
6.提高或改進(jìn)耐久性;
7.減小水泥漿的失水量;
8.提高或降低水泥漿的粘度。
一種“凈”水泥漿(只是水和水泥)的失水極快并且失水量極高。當(dāng)水泥漿與多孔性地層巖石(例如含油砂巖)接觸時(shí)，由于水滲濾到地層中而使之很快脫水。這樣就造成該水泥“驟凝”。這樣就有可能在全部水泥漿泵入該環(huán)形空間之前，或是在把套管放在正確位置之前，把套管結(jié)在井壁上。
為防止從此種水泥漿中失水，應(yīng)用濃度為0-14%的膨潤(rùn)土(重量/重量，按干水泥計(jì))。羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)和羥乙基纖維素(HEC)、纖維素聚合物的使用量為由0.2至0.9%。
本發(fā)明的目的之一是應(yīng)用Welan膠來防止水泥漿失水，該種膠的使用濃度為0.01-0.9%(重量)，最好為0.1-0.5%。Welan膠(亦稱S-130)是一種雜多糖，在美國(guó)專利4，342，866中有所描述。所以，本發(fā)明的實(shí)施方案之一就是防止水泥漿失水的一種方法，包括向所述的水泥漿中加入0.01-0.9%(最好0.1-0.5%)的Welan膠(以干重量為基準(zhǔn))。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該水泥漿的溫度是在93-127℃范圍。
Welan膠并不象膨潤(rùn)土那樣會(huì)降低水泥漿的密度并增加需水量。該種纖維素聚合物是很強(qiáng)的緩凝劑，并且需要分散劑。這些纖維素物質(zhì)隨著溫度增高逐漸失去防止失水的效能，高于93℃幾乎完全無效能。Welan膠就不需用分散劑，并且用比纖維素聚合物更低的濃度，在高達(dá)127℃仍顯示出優(yōu)良效能。
本發(fā)明的另一目的是應(yīng)用Welan膠作為水泥漿的懸浮劑。雖然在美國(guó)專利4，342，866中已描述過，Welan膠在鹽水中是一種優(yōu)良增粘劑和懸浮劑，但并未預(yù)期該聚合物能與水泥漿相容，并且能提高水泥漿的懸浮性質(zhì)。許多其他種市售聚合物不能與水泥漿相容，或者在水泥漿中不起作用。Welan膠的相容性和懸浮性質(zhì)在幾個(gè)油田和工業(yè)應(yīng)用中帶來好處。例如，Welan膠能提高水泥組合物的易施工性，亦即能改進(jìn)水泥漿進(jìn)入到狹窄擁擠部位的能力，例如進(jìn)入到鋼筋的周圍，同時(shí)不發(fā)生骨料沉降。在此種條件下，硬或者“干”的混凝土漿就非常難進(jìn)入就位，但流動(dòng)性高的“濕”混凝土漿又使混凝土強(qiáng)度不高，并且會(huì)發(fā)生骨料沉降。
所以，本發(fā)明的另一實(shí)施方案是改進(jìn)水泥漿懸浮性質(zhì)的一種方法，其中包括按水泥干重量基準(zhǔn)計(jì)加入0.01-0.9%(最好0.1-0.5%)的Welan膠。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該水泥漿的溫度是93-127℃。
在這些用途中，通常使用一種添加劑或摻混劑來分散(或塑化)該水泥漿。該分散劑使水泥漿的粘度降低，于是就有可能搬運(yùn)、泵送或以其他方法將該水泥漿送到位置。該水泥漿一經(jīng)分散并使粘度降低之后，那些水泥顆粒即開始沉降，并且大大加速水從水泥漿中浮向表面。應(yīng)用Welan膠可防止這些經(jīng)分散的水泥組合物的分離。分散劑(或塑化劑)的使用濃度可有很大變化，取決于該種水泥漿的配方、所用的添加劑以及在該用法中所需水量百分率。一般情況下，該分散劑濃度以該水泥漿中干水泥重量為基準(zhǔn)計(jì)為0.1至1.5%。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案是含有0.1-1.5%分散劑和0.01-0.9%(最好是0.1-0.5%)Welan膠的一種水泥漿，兩者均按水泥干重量基準(zhǔn)計(jì)。
含有Welan膠的水泥漿顯示隨著固化進(jìn)程而具有更均勻的密度。Welan膠的懸浮性能保持該水泥漿更均勻，產(chǎn)生的骨料沉降較少，并且在該水泥漿表面游離水較少。
由于Welan膠是極優(yōu)的水泥懸浮助劑，它可以用于懸浮其后加入到水泥漿中的液態(tài)混合物。例如，煅制氧化硅是一種幾乎含100%無定形二氧化硅的白色疏松粉末，是用于制成高強(qiáng)度、低滲透性混凝土的添加劑。由于其松密度極低，它在粉末狀時(shí)是很難于搬運(yùn)及操作的。因此，需要使用煅制氧化硅的水基配制物，這樣就方便得多。但這類配制物放置一天以上就會(huì)沉降。于是用Welan膠就能在煅制氧化硅配制物中發(fā)揮極為有利的懸浮性能，并且使用這樣的配制物就成為向水泥組合物中加入Welan膠的便利方式。類似的水基組合物是在應(yīng)用Welan膠的性能，使水泥添加劑中顆粒物質(zhì)懸浮的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在某些用途中，該種水泥漿的粘度已經(jīng)夠高，由于加入Welan膠等添加劑而進(jìn)一步增高粘度，從運(yùn)輸或?qū)⑺酀{送至應(yīng)有位置方面講已是不符合要求。這對(duì)于既要求使水泥漿的粘度盡可能低，又要求完全不發(fā)生水泥漿沉降，同時(shí)仍能防止失水的水泥尤其是這樣。
對(duì)于這些用途，可以制備一種較低粘度并保留防失水性能的Welan膠。可有數(shù)種方法制備較低粘度的Welan膠。有一種方法涉及在一種類似芬頓試劑的配方中使用過氧化氫。該配方包括0.15-0.25%H2O2，0.05%FeSO4以及0.10%EDTA，即乙烯二次氮基四乙酸四鈉鹽。應(yīng)用這個(gè)配方時(shí)，可將5%Welan膠溶液的粘度從大于10000厘泊降解為低達(dá)100厘泊(應(yīng)用Brookfield LVT粘度計(jì)，在60轉(zhuǎn)/分測(cè)定)。降解值和降解比率均與過氧化物濃度及溫度成比例。因此，可以制出不同高低粘度并且都具有優(yōu)良防失水性能的Welan膠。
此種低粘度Welan膠可以從發(fā)酵液或干粉末制造。為盡量減少過氧化物用量，可將該種膠在進(jìn)一步處理之前使用一種蛋白質(zhì)分解酶進(jìn)行提純。
然后將該發(fā)酵液加熱至140°F(60℃)并將硫酸亞鐵及EDTA四鈉鹽溶液加入。然后以1-3小時(shí)時(shí)間加入過氧化氫。所監(jiān)測(cè)到的粘度下降達(dá)到僅80厘泊(2號(hào)轉(zhuǎn)軸，60轉(zhuǎn)/分)，到此時(shí)將該發(fā)酵液冷卻至80°F(26.6℃)，并且用稀氫氧化鉀溶液中和。然后用異丙醇沉淀出該種低粘度Welan膠，然后干燥，磨碎。
若使用干粉，將硫酸亞鐵和Na4EDTA溶于水中，隨后加入該Welan膠和過氧化氫。將該溶液加熱至75℃，歷時(shí)1-2小時(shí)，同時(shí)監(jiān)測(cè)其粘度。將該溶液冷卻，用異丙醇沉淀，干燥，磨碎。
在降解作用之后，從溶液中回收該低粘度多糖，方法是用2-4倍體積的異丙醇沉淀，隨后干燥和磨碎。
本發(fā)明的低粘度Welan膠可用于多項(xiàng)工業(yè)及農(nóng)業(yè)用途。這些用途包括紡織品印染，特別是泡沫染色或色漿配方;紙上印刷，特別是泡沫油墨配方;石油作業(yè)，包括鉆井及修井作業(yè)的液體;平版印刷，如用在平版洗版液中;洗滌劑;微型封裝;涂料;油墨;陶瓷;粘結(jié)劑;保護(hù)膠體;農(nóng)用泡沫標(biāo)記物;消防泡沫，包括含氟和非氟基蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)藥劑;以及水硬性水泥組合物。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員公認(rèn)，還有其他的化學(xué)處理方法也能得到較低粘度的Welan膠，例如用酸或苛性堿降解。
還有一些用途是要求具有高粘度的Welan膠(即在0.25%的濃度下粘度為1500-4500厘泊，用BrookfieldLVT粘度計(jì)測(cè)定，2號(hào)轉(zhuǎn)軸，3轉(zhuǎn)/分)。可以用酶處理一種Welan膠溶液來制備這種膠。一般情況下，當(dāng)Welan膠發(fā)酵完成后，用KOH將其pH調(diào)節(jié)至9.0。然后將該種發(fā)酵液加熱至49-52℃，加入一種alcalase酶，濃度為500-1500ppm，并將該發(fā)酵液混合并充氣6小時(shí)。然后將所得產(chǎn)物冷卻至29-32℃，用異丙醇沉淀。
Welan膠在水泥組合物中有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
1.減少水泥組合物的失液，包括在高溫的情況。
2.Welan膠的防失液能力與聚合物濃度成正比，而不象纖維素制品那樣按對(duì)數(shù)關(guān)系增加。
3.它可以顯著提高水泥組合物的懸浮性質(zhì)。
4.Welan膠能提高水泥和混凝土組合物的易施工性能，即它能改進(jìn)水泥漿在密集擁擠部位注入的能力，例如在鋼筋周圍，而不會(huì)發(fā)生骨料沉降。
5.Welan膠的懸浮性能還有助于在水泥組合物，例如灰漿和壓力噴漿中加氣。
6.與纖維素添加劑相比較，它不會(huì)阻延水泥組合物的凝固時(shí)間。
7.可使用更低濃度的Welan膠，達(dá)到與其他添加劑相近的效果。
8.Welan膠不需用分散劑，而其他類添加劑用作為防失水劑時(shí)就必需使用。
表Ⅰ中列出在本發(fā)明的組合物中可用的代表性水泥添加劑。因?yàn)檫@些添加劑的具體配方都是產(chǎn)權(quán)秘密，所以在表中只示出五個(gè)供應(yīng)商的商標(biāo)。在表中所列內(nèi)容并非暗示所包括的各該產(chǎn)品可以互相直接替代。
表Ⅰ油田水泥添加劑速凝劑各個(gè)注水泥公司使用的氯化鈣、硅酸鈉(DiacelA)、氯化鈉(鹽)、氯化銨，或者這些鹽類的混合物或溶液。這些產(chǎn)品的一些商品名稱如下WesternCo.DresserTitanHalliburtonWA-4MCA-LHA-5MA-2DiacelADowell-SchlumbergerBJS-1A-7D-77LA-7LS-57A-5D-44A-2
緩凝劑各注水泥公司使用的有木素磺酸鈣或鈉或者其他木素衍生物、硼砂化合物、CMHEC＊、葡糖酸鈉或鈣以及蔗糖，是以混合物或溶液形式使用，其在市場(chǎng)上出售的名稱為DressTitanHalliburtonD-SBJTitanWesternCo.
MLR-1HR-7D-13KembrankWR-1MLR-3HR-4D-28R-5WR-2MHR-8HR-12D-93R-11WR-6MHR-9HR-15D-8M-6R.9WR-7MFLR-7DiacelLWLD-99R-6DiacelLWLMHR-600HR-20D-81R-17MHR-600HR-6LD-109R-12LWR-L1MLR-LHR-13LD-120R-14LMHR-LHR-517-133HR-8D-800＊羧甲基羥乙基纖維素防失液劑用作為防失液劑的有膨潤(rùn)土、高、中和低粘度HEC、聚乙烯亞胺和胺、長(zhǎng)鏈醇類、CMHEC、聚乙烯吡咯烷酮以及無機(jī)固體物細(xì)粉末(例如滑石粉)。各注水泥公司將這些化學(xué)品以干混合物或溶液形式出售，如DressTitanHalliburtonD-SBJTitanWesternCo.
MFL-4Halad9D-60D-19CF-1MRL-5Halad14D-59D-22CF-2MFLR-7DiacelLWLD-73LR-6DiacelLWLMRL-LCRF-2D-108FL-10MXP-56LA-2D-108LFL-19
HalliburtonD-SHalad4D-127Halad22AD-603D-131分散劑各注水泥公司應(yīng)用檸檬酸鈉、萘磺酸鈉、三聚氰胺磺酸鈉、木素以及木素衍生物來降低水泥漿的粘度，并通過將顆粒物分散于水泥漿中而有助于防止失水。它們可以單獨(dú)或組合使用，并以如下名稱出售

MCD-3CFR-2D-45CD-31TF-4MCD-4CFR-1D-65CD-31LTF-5MCD-LD-80LD-121D-604增充劑及處理循環(huán)漿漏失之物料在發(fā)生全水泥漏失的情況下，使用火山灰、瀝青、硬瀝青、膨潤(rùn)土、硅藻土以及各種其他材料來堵塞其通路。
消泡沫劑通常使用長(zhǎng)鏈醇類，如辛醇、硬脂酸酯及其鹽類，并以如下名稱出售

MFR-5NR-PD-46FP-6AF-8MRP-LD-AIR2D-47LFP-216AF-LM-45加重物料用于增大水泥漿密度的介質(zhì)主要有重晶石、赤鐵礦、鈦鐵礦。
按本發(fā)明的該等水泥組合物之制備是將Welan膠以干粉或最好以水中懸浮液形式，在加入其他液體添加劑時(shí)一起加入到該組合物的其余部分中，或者在未用其他添加劑的情況下，在加入制成水泥漿的水時(shí)加入。
通過以下制備方法和實(shí)例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，這些僅作為闡明之用而非限定范圍。
實(shí)例1Welan膠與水泥的相容性Welan膠與水泥的相容性和呫噸膠進(jìn)行了比較。應(yīng)用兩種不同方法加入該等膠，也應(yīng)用了一種緩凝劑;在所有這些情況下呫噸膠都使水泥漿膠凝，而使用Welan膠時(shí)不發(fā)生膠凝。
在以下的數(shù)據(jù)中，將APIG型水泥在100磅水泥/5加侖水泥漿條件下進(jìn)行了試驗(yàn)。所用的呫紙何狵ELZAN＊XCD(Merck&Co.Ltd的商標(biāo))表1-1生物聚合物在水泥漿中的粘度＊WELANXCD對(duì)照組0.5lb/bbl11b/bbl0.51b/bbl11b/bbl(無膠)膠W/O水泥120370120360-膠W/水泥17004000膠凝膠凝1100＊Fann35，3轉(zhuǎn)/分時(shí)的粘度(厘泊)lb/bbl＝每桶42加侖水泥漿的磅數(shù)表1-1的數(shù)據(jù)是將干水泥加入到膠溶液而得。結(jié)果顯示W(wǎng)elan膠使該水泥漿增稠，而使用呫噸膠得到團(tuán)塊狀的膠凝混合物。
表1-2
加入膠粉末后水泥漿的粘度＊Welan膠XCD對(duì)照組0.51b/bbl11b/bbl0.51b/bbl11b/bbl(無膠)膠W/水泥31006200膠凝膠凝2100＊Fann25，3轉(zhuǎn)/分時(shí)的粘度(厘泊)在表1-2中，該等膠是以粉末加入到該水泥漿中。隨Welan膠濃度增加而提高粘度。該產(chǎn)物為均質(zhì)、光滑并且柔軟，持續(xù)20分鐘，其后則成為具有固體觸感。加呫噸膠的水泥漿在約1分鐘內(nèi)凝固并具有團(tuán)塊狀膠凝的外觀。
表1-3帶有緩凝劑的水泥漿在加入膠粉末后的粘度＊WelanXCD對(duì)照組1lb/bbl1lb/bbl(無膠)膠W/水泥1400膠凝200＊Fann35，3轉(zhuǎn)/分時(shí)的粘度表1-3中的水泥漿應(yīng)用木素磺酸鈣作為緩凝劑，隨后再加入膠。加Welan膠的水泥漿仍保持光滑并在約4.5小時(shí)后凝固。加呫噸膠的水泥漿成為團(tuán)塊的外觀。
實(shí)例2防止失液隨著增大Welan膠濃度，對(duì)失液的控制測(cè)定如下將A型波特蘭水泥、46%水、0.5-0.8%分散劑(Lomar PW)以及0-0.3%Welan膠(均以干水泥重量為基準(zhǔn))在Osterizer混料器中進(jìn)行混合。在26.6℃、1000磅/平方英寸N2、無背壓條件下測(cè)定失液。表2-1示出失液隨Welan膠濃度之增高而減少，并且使用分散劑是有益的。
表2-1
應(yīng)用Welan膠后測(cè)定失液量分散劑濃度Welan濃度失液量(%)(%)(毫升/30分鐘)0.501850.50.051370.50.11280.50.21180.50.3740.80.333在高溫下的防失液性能是按API10號(hào)規(guī)格“油井水泥試驗(yàn)”進(jìn)行測(cè)定。表2-2示出在127℃，Welan膠對(duì)防失液性能保留程度優(yōu)于HEC。
表2-2在高溫測(cè)定失液量127℃失液量(毫升/30分鐘)基本水泥＊＞1000基本水泥+0.8%低粘度HEC700基本水泥+0.3%Welan膠220＊基本水泥＝A型波特蘭水泥，0.3%高溫緩凝劑及38%水。
Welan膠的防失液能力可達(dá)到這種程度，即可以降低分散劑濃度或可免用分散劑，如下表所示。
表2-3不用分散劑，Welan膠的效用26℃失液量(毫升/30分鐘)
凈水泥＞1000凈水泥+0.3%Welan膠132凈水泥+0.5%分散劑185凈水泥+0.3%Welan膠+0.5%分散劑74實(shí)例3懸浮性質(zhì)一種水泥漿中含有H型水泥、0.7%分散劑、46%水、加或不加0.3%Welan膠，將之傾液到長(zhǎng)2英尺，內(nèi)徑1英寸的聚氯乙烯管內(nèi)，并在室溫(22℃)任其固化過夜。在固化期間這些管保持豎放。然后將管切成12英寸長(zhǎng)兩段。然后從管中取出水泥，測(cè)定其體積，稱重量，計(jì)算其密度。下表的結(jié)果示出，由于Welan膠的懸浮性能，當(dāng)水泥固化時(shí)得到更為均勻的水泥漿。
表3-1密度(磅/加侖)水泥漿上段下段基本水泥漿 11.4(1)18.8基本水泥漿+0.3%Welan膠 14.1(2)14.8(1)頂部有2英寸游離水(2)頂部無游離水實(shí)例4低粘度Welan膠之制備制備低粘度Welan膠時(shí)，使用以下各種試劑重量(克)蒸餾水750.0Welan膠40.0
FeSO40.5EDTA″4Na1.235%H2O23.5將水加熱到60℃，然后置于一臺(tái)Waring混料器中。其他物料按所示順序加入并將該混合物在60℃施加剪切力30分鐘。然后任該混合物冷卻至室溫，并以四倍體積的異丙醇(IPA)將該種膠沉淀。將沉淀物在60℃干燥過夜，然后磨碎使之通過40目篩網(wǎng)。
用BrookfieldLVT粘度計(jì)測(cè)定該種膠5%溶液的粘度，結(jié)果為(厘泊)Welan膠 ＞100001低粘度Welan膠 10021.4號(hào)轉(zhuǎn)軸，60轉(zhuǎn)/分2.2號(hào)轉(zhuǎn)軸，60轉(zhuǎn)/分實(shí)例5使用低粘度Welan膠的粘度及防失液性能制備如實(shí)例4所述A型波特蘭水泥的水泥漿，其中含0.75%分散劑、46%水以及Welan膠或該種低粘度Welan膠，然后測(cè)定22℃的粘度和失液量。請(qǐng)注意下表中該種低粘度Welan膠一方面防止了失液，但又不使水泥漿粘度增加很多。
表5-1粘度及防失液性能聚合物粘度＊失液量聚合物濃度，%(厘泊)(毫升/30分鐘)低粘度Welan膠0.290016.5低粘度Welan膠0.3105010.5低粘度Welan膠0.413506.5
Welan膠0.2535031＊＊Welan膠0.3815033Welan膠0.41080028.5＊Fann35粘度計(jì)，3轉(zhuǎn)/分＊＊31毫升/15分鐘實(shí)例6使用高粘度Welan膠時(shí)的粘度和防失液性能對(duì)于含0.2%聚合物、任選含有0.5%分散劑(LomarD，三聚氰胺磺酸鈉)以及38%水的水泥組合物，在80°F(26.6℃)測(cè)定粘度和失液量。
表6-1示出，一種高粘度Welan膠(0.25%粘度超過1500厘泊，用BrookfieldLVT粘度計(jì)，2號(hào)轉(zhuǎn)軸，3 分)與Welan膠相比，前者失液量較少，粘度更高。
水泥漿粘度是以Bearden單位表示，這是按API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))10號(hào)規(guī)格，1987的方法所測(cè)定。
表6-1粘度及防失液性能水泥漿粘度(Bearden單位)失液量聚合物分散劑開始終末(毫升/30分鐘)高粘度Welan膠無3426307高粘度Welan膠有182393Welan膠有1316181實(shí)例7按實(shí)例3的類似步驟，應(yīng)用或不用Welan膠及分散劑制備水泥漿(含水44%)并置放于30英寸柱內(nèi)。固化之后，對(duì)每2英寸測(cè)定其密度。所得數(shù)據(jù)示于下表。密度數(shù)值準(zhǔn)確至±0.5磅/加侖，在某些柱的頂部的水或空氣未測(cè)其密度。
表7-1Welan膠與三聚氰胺-甲醛磺酸鈉密度(磅/加侖)水泥+1%水泥+1%水泥+1%Sikament+Sikament+英寸水泥Sikament86＊0.05%Welan0.1%Welan30----2814.51116.516.52616.512.516.516.52416.51316.516.52216.51416.516.52016.516.516.516.51816.517.516.516.51616.517.516.516.51416.518.516.516.51216.51916.516.51016.51916.516.5816.51916.516.5616.519.516.516.5416.519.516.516.5216.519.516.516.5＊三聚氰胺-甲醛磺酸鈉表7-2Welan膠與萘甲醛磺酸鈉密度(磅/加侖)水泥+1.0%水泥+1.0%Lomar+0.05%水泥+1.0%英寸LomarD＊WelanLomar+0.1%Welan30-14.51528-1615.52611.51615.52414161622171616201816161818.516161618.516161418.516.5161218.516.5161018.51616818.516.516618.51616419161621916.516＊萘甲醛磺酸鈉這些數(shù)據(jù)表明，凈水泥的密度基本上均勻分布的情況在加入一種分散劑之后而變差，使得在整個(gè)柱長(zhǎng)度上密度有顯著變化。加入Welan膠之后使密度分布恢復(fù)到接近于凈水泥的情況。
權(quán)利要求
1.一種水硬運(yùn)嘧楹銜錚渲邪錘傷嘀亓炕技瓢 .01-0.9%(重量)的Welan膠。
2.按照權(quán)利要求1的一種水泥，其中包括有0.1-0.5%的Welan膠。
3.按照權(quán)利要求1的一種水泥，其中該種Welan膠是一種低粘度Welan膠。
4.按照權(quán)利要求3的一種水泥，其中濃度為5%的該Welan膠的粘度范圍為約10000厘泊至約100厘泊。
5.按照權(quán)利要求1的一種水泥，其中另外還包含按干水泥重量基準(zhǔn)計(jì)為0.1-1.5%的分散劑。
6.防止水泥漿失水的一種方法，其中包括向所述水泥漿加入按干水泥重量基準(zhǔn)計(jì)為0.01-0.9%(最好0.1-0.5%)的Welan膠。
7.改進(jìn)水泥漿懸浮性能的一種方法，其中包括向所述水泥漿加入按干水泥重量基準(zhǔn)計(jì)為0.01-0.9%(最好0.1-0.5%)的Welan膠。
8.按照權(quán)利要求7的一種方法，其中該水泥漿另含有按干水泥重量基準(zhǔn)計(jì)為0.1-1.5%的分散劑。
9.一種低粘度Welan膠，其5%(重量)的水溶液用Brookfield LVT粘度計(jì)，2號(hào)轉(zhuǎn)軸，60轉(zhuǎn)/分，25℃測(cè)定的粘度為100厘泊。
10.制備按權(quán)利要求9的一種雜多糖的一種方法，其中包括在存在有按雜多糖重量基準(zhǔn)計(jì)為0.05-0.25%EDTA、0.01-0.1%硫酸亞鐵以及2-6%過氧化氫的條件下，將一種Welan膠溶液加熱至48-83℃。
全文摘要
描述了含有0.01-0.9％(重量/重量)Welan膠的水泥組合物，即灰漿、結(jié)構(gòu)混凝土、預(yù)制混凝土以及油田水泥。
文檔編號(hào)C08B37/00GK1030224SQ88102719
公開日1989年1月11日 申請(qǐng)日期1988年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1987年5月7日
發(fā)明者弗洛伊德·L·艾倫, 格倫·H·貝斯, 托馬斯·A·林德羅夫 申請(qǐng)人:麥克公司