APO三元共聚物缓凝剂的合成及性能研究.pdfVIP

第32卷 第 1期 钻 井 液 与 完 井 液 vol_32 No．1 2015年 1月 DRILLINGFLUID COMPLETION FLUID Jan。2015 doi：10．3969~．issn．1001-5620．2015．01．021 A SSS／APO三元共聚物缓凝剂的合成及性能研究 严思明， 李省吾， 高金， 王富辉， 廖咏梅 (西南石油大学化学化工学院，成都 ) 严思明等 ．AA／SSSA／PO三元共聚物缓凝剂的合成及性能研究 [J】．钻井液与完井液，2015，32(1)：81—83． 摘要 以丙烯酸(AA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和一种含亲水性长链的烯类单体 (APO)为原料，过硫酸铵为引发剂， 采用水溶液聚合法合成了共聚物缓凝剂BH。通过单因素法确定了单体的物质的量比F／(AA) ：n(SSS) ：n(APO) 为 1：1：0．1，单体的质量分数为30％，引发剂加量为4％ (质量分数)，pH值为5，在80℃下反应 14h；利用红外光 谱分析表征 了聚合物结构。对加有缓凝剂BH的水泥浆的缓凝性能、温度敏感性、流变参数、游离液及抗压强度等进 行了研究。结果表明，BH的使用温度范围广 (90～170℃)，且对温度不敏感，在 170cc加量为2．75％时稠化时间为 356rain；可以改善水泥浆的流变性，分散效果 良好 ；对水泥石强度影响较小，有较好的抗盐性能。 关键词 油井水泥 ；缓凝剂 ；固井 ；稠化时间 中图分类号：TE256．6 文献标识码 ：A 文章编号：1001．5620(2015)01．0081—03 油气 田的勘探开发逐渐向深井、超深井、复杂 剂，西南石大金牛石油科技有限公司。WQF．520型 地层井发展。江苏油田的徐 闻X1井，完井井深为 傅里叶红外变换光谱仪 ；OWC一2250B型常压稠化仪 ； 4376．74m，井底静止温度为 160oC左右 l【；贵州的双 OWC一9508D型高温高压失水仪 ；DFC一0710B型增压 1井，井深为5500m，完钻井底温度达到 180oC[2； 稠化仪 ；ZNN．D6型六速旋转黏度仪 ；NYL．300型压 胜利油田胜科 1井，井深为7026m，并存在断层和 力试验机 ；DFC一0720型增压养护釜。 盐膏层，井底静止温度高达 235oC[3-51。深井固井包 1．2 合成方法 含有若干问题 [6-71，一方面，高温高压会引起固井水 分别称取一定质量的丙烯酸、苯乙烯磺酸钠和 泥浆稠化时间缩短、环空水泥石强度衰减等不良后果； 另一方面，在高含盐地层固井施工时，地层中的盐会 含亲水性长链的烯类单体，置于三口烧瓶中，加入 扩散到水泥浆中，使其提前稠化或早凝。为了保证固 去离子水，配制成一定浓度的水溶液，用40％的氢 井质量和施工安全，需要使用耐高温、抗盐的油井水 氧化钠溶液调节pH值 ，加热至一定温度后，通氮气 泥缓凝剂。笔者从缓凝剂的作用机理出发，将一种含 2O～30min，在搅拌下加入引发剂过硫酸铵，恒温反 应 8～16h，即得三元共聚物BH。 亲水性长链的烯类单体引入缓凝剂分子中，研究合成 了一种新型的抗高温油井水泥缓凝剂 [8-91。 2 实验结果与讨论 1 实验部分 2．1 共聚物BH的最佳合成条件 1．1 实验材料与仪器 通过单 因素法对单体 比例、pH值、反应时间、 氢氧化钠，丙烯酸，过硫酸铵 ，苯乙烯磺酸钠 反应温度、引发剂加量以及单体浓度进行