[发明专利]油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油井用胶乳防窜剂，尤其是一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法。

背景技术

目前，国内对于适应于定向井、复杂结构井固井的油井水泥浆体系研究较少，胶乳水泥因其具有优异的性能，可以解决上述问题。胶乳水泥具有较强的抗折强度和良好的力学性能；良好的防气窜性能以及具有较好的抗腐蚀性能等。另一方面，胶乳水泥具有致密性和非渗透性，从而有利于延长生产井的寿命。根据所用乳化剂种类的不同，胶乳可分为阳离子型胶乳、阴离子型胶乳及非离子型胶乳。靳建洲等介绍了胶乳BCT-800L中加入稳定剂BCT-830L，复配后的胶乳具有较高的机械稳定性和高温稳定性，抗温达到150℃。张小光等介绍了羧基丁苯胶乳中加入两种非离子表面活性剂作为稳定剂，复配后的胶乳具有较好高温稳定性，抗温达到140℃。陈大钧报道了以一种非离子表面活性剂OP-10和一种阴离子表面活性剂烷基二苯醚磺酸二钠盐作为胶乳稳定剂制备的胶乳，具有较高的抗盐稳定性。专利CN106864274A报道了采用烷基酚聚氧乙烯醚、α-烯基磺酸钠、AMPS三元聚合物和羧甲基羟乙基纤维素作为稳定剂和降失水剂制备的胶乳防窜剂，抗温达到180℃。上述所报道的胶乳可以满足一般深井固井的要求，然而对于高温深井和超高温固井，其性能指标不能满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法，制备的阴离子丁苯胶乳对水泥浆中的离子敏感性低、控制水泥浆的降失水量低。改性丁苯胶乳的抗温达到200℃，抗氯化钠盐水达到半饱和，而且可以防止油气水窜，该产品成本较低，制备简单，是一类经济环保类固井材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂，按照质量份数包括如下组分：

所述阴离子丁苯胶乳原浆中的质量固含量为40-43％，粘度为35mPa·s-45mPa·s，pH值为6-8；

所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7-C13的烷基、-C₆H₅和-O(CH₂CH₂)_n，n为5-15的整数；

所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7-C13的烷基、-C₆H₅和-O(CH₂CH₂)_n，n为15-60的整数；

所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6-C18的烷基、-SO₃^-和Na⁺；

所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6-C16的烷基、-O(CH₂CH₂)_n、-SO₃^-和Na⁺，n为2-8的整数。

所述消泡剂为硅氧共聚物和C5-C8的脂肪醇酯，其中硅氧共聚物含-Si-O和-CH3的结构。

优选，按照质量包括如下组分：100份阴离子丁苯胶乳原浆、4-7份非离子表面活性剂A、0.8-2.0份非离子表面活性剂B、0.6-1.5份阴离子表面活性剂C、1.5-2.2份阴离子表面活性剂D、0.3-0.7份消泡剂和20-25份去离子水；其中表面活性剂A为聚合度为10的壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂B为聚合度为40壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂C为十二烷基磺酸钠；表面活性剂D为聚合度为3的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；消泡剂为硅氧共聚物和仲己醇酯。

所述的油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂的制备方法，将非离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B、阴离子表面活性剂C、阴离子表面活性剂D和水按相应的比例依次加入反应釜中，升温至40-45℃，恒温搅拌，直至混合物全部溶解，然后关闭反应釜加热器，至釜体温度降至30-35℃，再加入阴离子胶乳原浆和消泡剂，继续搅拌1h，即制备出油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用丁苯胶乳原浆进行加入稳定剂和护凝剂等，使其能够应用于油田固井作业中，该制备方法简单，对设备要求较低；

(2)该阴离子丁苯胶乳具有良好的降失水和防气窜的双重效果，特别是配合AMPS型的降失水剂使用效果更佳；