[发明专利]一种苯丙乳液稳定剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及油气水泥外加剂领域，进一步地说，是涉及一种苯丙乳液稳定剂、制备方法及应用。

背景技术

随着我国油气资源的勘探工作不断向深层复杂地质构造地区扩展，深井、超深井固井面临着高温高压防气窜难题。而加入胶乳防窜剂的胶乳水泥浆具有抗高温、防油气水窜、降失水保护油气层的特点，能够有效地提高深井和超深井的固井质量，是目前国内外公认的防窜性能优良的水泥浆体系。

目前用于油田固井作业的胶乳水泥浆大部分是丁苯胶乳水泥浆体系，前期研究已经开发了一种合成条件简单、易于控制，现场调整使用方便与丁苯胶乳性能相当的固井用苯丙胶乳。

苯丙胶乳应用到油井水泥固井时，由于乳液本身是一种乳化颗粒均匀分散在溶液中的亚稳态体系。加上水泥浆体系本身为强碱性，同时井下的高温及泵送过程中产生的剪切力都会对苯丙胶乳稳定性造成破坏，乳液中颗粒会相互聚集,导致絮凝，造成乳液失稳破乳失效。因此还需发明一种能够提高苯丙乳液的高温稳定性、机械稳定性、在碱性条件下化学稳定性的稳定剂。使得配置成的苯丙胶乳水泥浆能够满足固井工程施工要求。

现有技术中苯丙乳液是首次应用于固井水泥体系中，所采用的稳定剂为该发明所示稳定剂。

发明内容

为解决现有技术中苯丙胶乳在水泥浆中高温稳定问题，本发明提供了一种苯丙乳液稳定剂、制备方法及应用。将该稳定剂与苯丙胶乳复配使用，同时配套相关外加剂形成性能优良的抗高温苯丙胶乳防窜水泥浆体系，使得可以提高固井第一和第二胶结面的胶结强度，降低水泥石的渗透率，减少油气窜现象的发生，并且可增加水泥石的弹韧性，减少水泥石在射孔、压裂等固井后续作业的破裂程度，提高固井质量。

本发明的目的之一是提供一种苯丙乳液稳定剂。

包括以下组分：

脂肪醇烷氧基化合物、烷基酰胺甜菜碱和去离子水；

以去离子水为100重量份数计，

脂肪醇烷氧基化合物：10～50重量份；优选为：30～45重量份；

烷基酰胺甜菜碱：10～50重量份；优选为15～25重量份。

所述脂肪醇烷氧基化合物优选为含13～15个碳原子的脂肪醇、20-40个乙氧基的烷氧基化合物；

所述烷基酰胺甜菜碱优选为椰子油酰胺甜菜碱或月桂酰胺甜菜碱；

通过添加脂肪醇烷氧基化合物，改善苯丙乳液粒子表面形貌，提高苯丙乳液在水泥浆中的机械稳定性。通过添加烷基酰胺甜菜碱，改善苯丙乳液粒子表面电荷，提高苯丙乳液在高温水泥浆中的高温稳定性。

本发明的目的之二是提供一种苯丙乳液稳定剂的制备方法。

包括：在去离子水中加入脂肪醇烷氧基化合物和烷基酰胺甜菜碱，在室温下搅拌5-20分钟，制得所述苯丙乳液稳定剂。

优选：

在室温下搅拌5-20分钟，配置成为质量浓度为30-40％的化合物溶液。

本发明的目的之三是提供一种苯丙乳液稳定剂在油井水泥浆中的应用。

本发明所述的一种苯丙乳液稳定剂，该稳定剂的使用方法为和苯丙乳液共同加入油井水泥浆预配水中，搅拌均匀，然后与水泥混配形成苯丙胶乳防气窜水泥浆体系。用量为：以苯丙乳液为100份重量，加入5～15重量份苯丙乳液稳定剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的改善苯丙乳液在高温水泥浆中的整体稳定性的稳定剂，操作简单、效果明显。不使用本发明所述稳定剂，苯丙乳液在油井水泥配浆时立即发生絮凝，致使胶乳水泥浆无法流动，不能满足固井施工要求。和该稳定剂共同使用，配置而成的苯丙胶乳水泥浆在90-160℃均保持良好的流变性能，满足固井施工要求。

附图说明

图1实施例1的苯丙胶乳水泥浆80℃稠化曲线；

图2实施例2的苯丙胶乳水泥浆140℃稠化曲线；

图3实施例3的苯丙胶乳水泥浆155℃稠化曲线；

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例1

为进一步公开本发明的技术方案，下面通过实施例作详细说明：本发明为由脂肪醇烷氧基化合物、烷基酰胺甜菜碱和水组成，其质量份数比为十三醇聚氧乙烯-20：椰油酰胺甜菜碱∶水＝3∶2∶10(固含量33％)，将其混合物搅拌制成高温苯丙乳液稳定剂。

固井水泥浆体系：嘉华G级油井水泥为100份重量，5份的降失水剂，2份的分散剂，1.5份的缓凝剂，15份的苯丙胶乳，0.75份的胶乳稳定剂和20份的水。