[发明专利]宽带缓凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于长封固段固井中应用的能够减少侯凝时间、降低气窜发生机率、温度敏感性差的宽带缓凝剂。

背景技术

随着石油勘探领域不断向复杂及深部油气藏拓展，尤其是国内勘探进程的快速发展，为了满足地层的复杂性和预处理复杂情况的应急措施要求，长封固段固井的井次越来越多，因此，长封固段固井技术显示出其重要性。由于固井长度的增加，存在水泥浆柱顶部和底部温差大的因素，容易造成顶底水泥浆侯凝时间相差太大，严重影响了后续作业的进行。

现有的缓凝剂对温度的敏感性很大，底部水泥浆能够按照施工要求凝固，而顶部水泥浆往往出现“过缓凝”现象。本专利旨在研制一种温度不敏感性的宽带缓凝剂，使水泥浆在长封固段的底部和顶部的稠化时间接近，以便满足在施工过程中长封固段的底部和顶部同时凝固，既可以满足减少水泥浆失重对气窜的影响，又可以缩短候凝时间快速进入下一作业程序。

发明内容

为了解决长封固段固井作业中顶部和底部水泥浆侯凝时间差较大的要求，本专利提供了一种长封固段固井中使用的宽带缓凝剂AMPS-顺丁烯二酸，它不仅能够延长水泥浆在60～150℃下的稠化时间，还具有良好温度不敏感性。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)中含有不饱和的活泼乙烯基双键，可与烯类单体共聚，表现出很好的加成聚合性能；其结构单元中含有强阴离子性和亲水性官能团磺酸基，具有抗盐性、耐高温性；含有酰胺基团，具有较好的水解稳定性、抗酸碱及热稳定性；含有高电荷的羰基，具有良好的吸附性和络合性。两种单体都含有碳碳不饱和键，在引发剂的作用下，两者发生自由基聚合反应，生成高分子聚合物。其化学反应方程式如下：

聚合反应的条件为：反应的母液为去离子水，两种单体(AMPS和顺丁烯二酸)之间的配比为3:1，引发剂(过硫酸钠和亚硫酸氢氨)浓度为0.5％，反应温度为45℃，pH值为6，反应时间为6小时。

本发明的有益效果是：

当缓凝剂加量为6.25％时，60℃～150℃范围内的温度环境的水泥浆稠化时间相差不大。完全可以满足长封固段固井安全施工的需要。60℃～150℃范围内的稠化时间数据见表1。

表160℃～150℃稠化时间数据表

 

温度/℃        60      70      80      90      100    110      120    130    140    150      时间/min      270    268    265    259    249    241       232    219    209    197