四元共聚抗高温抗盐油井水泥浆降失水剂的合成

• 作者: 付强 余杭航 刘润昌 曾恒 李皋 韦星
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 油井水泥浆 四元共聚 抗高温 抗盐 降失水剂 分子量分布 稳定性 流变性 力学性能
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 96-101
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2018.12.011

摘要

目前的油井水泥浆降失水剂存在着耐温抗盐能力低,在高温下易分解造成浆体过度缓凝、控制滤失能力降低等缺陷.为此,在总结前人研究成果的基础上,选择具有特殊官能团的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)为合成原料,通过正交实验合成了新型的抗高温、抗盐四元共聚油井水泥浆降失水剂(FRW),并对其进行了结构表征和性能测试.实验结果表明:①FRW最佳合成条件为AMPS/AA/DMAA/AS的摩尔比为4.2∶1.8∶3.5∶0.5,引发剂为单体总质量的0.3％,单体质量百分数为40％,反应温度为50℃,pH值为7;②结构表征实验反映出,4种单体均参与了共聚反应,FRW的数均分子量和重均分子量分别为86 692、468 689,分子量分布为5.406,具有良好的稳定性能,可承受的最高温度为289℃:③添加1％～2％FRW的水泥浆流变性能和力学性能等指标经测试均符合工程要求.结论认为,FRW具有较好的抗温、抗盐和控制失水性能,其适用温度介于90～200℃,在含35％NaCl水泥浆中滤失量为41.2 mL,对水泥浆流变性能以及水泥石强度等工程指标无不良影响.