[发明专利]一种油井水泥聚合物降失水剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种油井水泥聚合物降失水剂及其制备方法，由以下组分组成：2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸、黄糊精、浓度为40wt％的氢氧化钠水溶液、去离子水和过硫酸铵。本发明的油井水泥聚合物降失水剂加入到密度为1.90g/cm³的水泥浆中【此水泥浆用水泥和水配制而成，没有加入其它添加剂】，能够满足六速粘度计在600rpm/min时读数小于300，且在6rpm/min时的读数大于或等于10、在3rpm/min时的读数大于或等于5。

技术领域

本发明涉及油气开采固井技术领域。具体地说是一种油井水泥聚合物降失水剂及其制备方法。

背景技术

目前油井水泥浆聚合物降失水剂，是以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸为主要单体聚合的链状聚合物。其在对水泥浆的悬浮性能和流动性能不能很好地调节控制(根据实践经验，在密度为1.90g/cm³的水泥浆中【此水泥浆用水泥和水配制而成，没有加入其它添加剂】：六速粘度计在600rpm/min没有读数的时候，说明水泥浆流变性能不好，固井时一般要求读数小于300便于泵送；六速粘度计在6rpm/min时的读数小于10、在3rpm/min时的读数小于5，说明水泥浆悬浮性不好，实际使用时需要加入其它助剂，这样会增大固井水泥浆的配制难度及成本)。水泥浆悬浮性不好的情况下，沉降的水泥浆上部容易产生游离液，造成油、气和水窜槽，水泥石在凝固过程中上下部密度不同，导致强度不同，严重影响固井质量，限制了其应用范围。现有技术中的聚合物类降失水剂，均不能满足六速粘度计在600rpm/min时读数小于300且在6rpm/min时的读数大于或等于10、在3rpm/min时的读数大于或等于5【在密度为1.90g/cm³的水泥浆中，此水泥浆用水泥和水配制而成，没有加入其它添加剂】。为了保证固井水泥浆的稳定性，保证固井质量，需要制备一种流变性好且悬浮性好的油井水泥聚合物降失水剂。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供可以很好地同时调节水泥浆悬浮性能和流动性能的油井水泥聚合物降失水剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种油井水泥聚合物降失水剂，由以下组分组成：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸、黄糊精、浓度为40wt％的氢氧化钠水溶液、去离子水和过硫酸铵。

上述油井水泥聚合物降失水剂，各组分的重量配比如下：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为139-140重量份、丙烯酰胺为28-29重量份、丙烯酸为9-10重量份、黄糊精为5-6重量份、浓度为40wt％的氢氧化钠水溶液为79-80重量份、去离子水为105-107重量份和过硫酸铵为0.1-0.2重量份。

油井水泥聚合物降失水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)先用去离子水与过硫酸铵配制成引发剂溶液备用；

(2)将去离子水投入反应釜中，搅拌中依次加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和黄糊精溶解混合均匀；

(3)用氢氧化钠溶液调整反应釜内物料的pH为4-5，期间控制反应釜内物料温度在40℃以下；

(4)缓慢加入引发剂溶液，进行聚合。

上述油井水泥聚合物降失水剂的制备方法，在步骤(1)中：先用5-6重量份的去离子水与0.1-0.2重量份的过硫酸铵配制成引发剂溶液备用。

上述油井水泥聚合物降失水剂的制备方法，在步骤(2)中：将100-101重量份的去离子水投入反应釜中，搅拌中依次加入139-140重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、28-29重量份的丙烯酰胺、9-10重量份的丙烯酸和5-6重量份的黄糊精溶解混合均匀。

上述油井水泥聚合物降失水剂的制备方法，在步骤(3)中：用浓度为40％的氢氧化钠溶液调整反应釜内物料的pH为4-5。