AM/DMAM/AMPS降失水剂的研究

以丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸(AMPS)为原料合成了新型油井水泥降失水剂,对其在淡水、盐水和高密度水泥浆体系中的性能进行了评价。研究表明,该聚合物在90℃时能将淡水泥浆的失水量控制在50mL左右,对盐水泥浆的失水量也有较强的控制作用,该失水剂能保持水泥浆体系在温度150℃以内都具有较低的滤失量,在高密度水泥浆体系中表现出较高稳定性和配伍性。

AMPS/AM共聚物油井水泥浆降滤失剂合成条件研究

使丙烯酰胺基甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)于50℃、引发剂存在下在水溶液中共聚6小时,以阻聚剂中止共聚反应,得到黏稠产物,用作水泥浆降滤失剂。通过共聚体系中单体总质量分数(6%～10%)、AM、AMPS质量比(0.12～0.16)、引发剂用量(0.3%～0.7%)、pH值(2～13)、反应温度(10～70℃)5个单因素优选实验,得到了一系列共聚产物,以0.4%的加量加入水灰比0.44、以150g/LNaCl盐水配制的G级水泥浆中,考察水泥浆API滤失量,确定最佳共聚条件为:单体总质量分数8%,AM、AMPS质量比0.14,引发剂用量0.5%,反应温度90℃,pH值7。加入最佳条件下合成的共聚物的水泥浆,流动性好,API滤失量约25mL,零析水,90℃时稠度适中,稠化曲线比较符合理想,有一定缓凝性,90℃、24小时强度为21.7MPa,各项性能均有一定可调范围。

AMPS多元共聚物类抗盐降失水剂M-89L在中原油田的应用

随着中原油田开发进入后期，近年来加大了深层侧钻井的开发力度。侧钻井的环空间隙小，温度高（130～140℃），最高达150℃，在如此高的温度下许多水泥浆外加剂会失去效用。AMPS多元共聚物类降失水剂M-89L具有耐高温、抗盐、稳定性好等性能，适用温度为26～232℃，与缓凝剂M-61L配合使用能使体系抗温能力达到150℃，而且体系稠化时间易调节，接近直角稠化，失水量易控制，顶部及底部水泥浆强度发展正常，浆体稳定，流变性能良好。该水泥浆自2007年在中原油田文13-侧300井成功应用以来，又应用了5口井，固井一次成功率为100％，优良率为100％，成功地解决了深层侧钻井及小间隙井固井难题。

耐温抗盐聚合物水泥降失水剂的合成与性能评价

通过用无机盐硅酸钠对AM/AMPS二元共聚物进行改性,并对合成条件进行优选,制备出了一种耐温抗盐油井水泥降失水剂SDJS。SDJS抗温达150℃,抗盐达饱和,SDJS掺量为0.4%时,就能在任何含盐浓度下将失水量控制在100mL以下,其饱和盐水水泥浆24h抗压强度达14MPa,掺有SDJS的半饱和盐水水泥浆在120℃、60MPa下的增压稠化曲线成直角,过渡时间短,而且SDJS与其它外加剂的配伍性好,因此它可用于深井、盐膏层固井。该剂的合成工艺简单,合成条件易于控制,原料来源丰富、成本低,经济效益好。

深井油井水泥耐盐抗温降失水剂JSS300的试验研究

为弥补常用失水剂的缺陷,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸(AMPS)及苯乙烯(SM)为原料合成了油井水泥降失水剂JSS300,合成条件为:合成温度控制在60℃左右,反应时间约6h,引发剂加量不低于0.6%,单体配比为45:25:30。对JSS300在淡水、盐水水泥浆中的性能进行了评价。结果表明,该聚合物在160℃时能将淡水水泥浆的失水量控制在50mL左右,对盐水水泥浆的失水量也有较强的控制作用,具有较高的热稳定性和良好的配伍性。

淀粉接枝共聚物抗温降滤失剂SALS室内研究

以硫酸铈(Ⅳ)为引发剂使淀粉、丙烯酰胺、磺酸基单体LS在水介质中反应,制得了接枝共聚物SALS,考察了SALS作为油井水泥降滤失剂的性能。以实验水泥浆75℃下API滤失量为考察指标,得到最佳制备条件为:淀粉、丙烯酰胺质量比1:3,催化剂、LS用量0.5%、0.1%(以淀粉、丙烯酰胺总质量计),反应温度52℃,反应时间8小时。加入0.4%SALS的实验水泥浆,75℃下API滤失量降至10mL;加入0.44%SALS的配方水泥浆120℃、7.5MPa滤失量为32mL;SALS加量由0.1%增至0.6%时,实验水泥浆75℃下的n值由0.90降至0.71,K值由0.123增至0.879mPa.sn;加入SALS后实验水泥浆析水率降为0;加入0.2%～0.6%SALS使60℃、90℃养护24小时的抗压强度略有降低,但分别>16MPa、24MPa;120℃稠化时间143min,稠化曲线呈直角状,加入缓凝剂可延长稠化时间;SALS与各产地G级油井水泥和各种外加剂的配伍性良好。

抗高温油井水泥降失水剂SZ1-1的研制与应用

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为共聚单体,以过硫酸铵为引发剂,通过自由基聚合合成了一种新型的三元共聚物油井水泥降失水剂(SZ1-1)。用红外光谱、热重分析对聚合物结构和抗温性能进行表征。结果表明,该降失水剂具有良好的失水控制能力和抗温性,在120℃以下,SZ1-1加量为4. 0%时失水可控制在50 m L以内;在180℃时,SZ1-1加量为6. 0%时失水可控制在50 m L以内;降失水剂与常用的减阻剂、缓凝剂、膨胀剂、早强增塑剂有良好的配伍性,水泥浆体系抗压强度大于14 MPa,稠化时间可调,综合性能优良。成功将该降失水剂用于川东北某井的高温固井作业中,综合性能满足工程要求,固井质量良好。