一种油井水泥浆宽温带恒流变调节剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于油气井固井及油田化学领域，具体涉及一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂及其制备方法和应用。所述调节剂是由丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和甲基丙烯酸十八酯为共聚单体，通过胶束聚合法得到的共聚物，其中以质量比计，共聚单体丙烯酰胺：2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸：甲基丙烯酸十八酯＝3:1:0.5‑1。在油井水泥浆中加入所述恒流变调节剂，由于调节剂分子链上的疏水基团在高温下因疏水作用而发生聚集，使大分子链产生分子内和分子间缔合，克服油井水泥浆在高温下变稀，因此能够能良好的稳定油井水泥浆在海底低温‑井下高温‑浅层低温交替过程中的流变性能，从而实现油井水泥浆在宽温带范围内恒流变效果。

A Wide Temperature Constant Rheological Regulator for Oil Well Cement Slurry and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种油井水泥浆宽温带恒流变调节剂及制备方法和应用
本专利技术属于油气井固井及油田化学领域，具体涉及一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，随着石油工业的不断发展，石油和天然气资源的勘测与开采逐步扩大。石油开采向深井、超深井以及海洋石油等方向发展，开采难度越来越大，给固井施工带来了巨大的挑战。尤其是在深水固井，海底温度较低，部分区域可低至2℃，而储层温度高达90℃，油井水泥浆经历海底低温-井下高温-浅层低温的较大温差交替变化，导致其流变性大幅变化，给固井施工带来了许多问题。其中最主要的问题是高温使水泥浆粘度变低，导致水泥浆沉降稳定性变差。固相颗粒沉积导致凝固后的水泥石密度不均匀，极容易形成地层流体的窜流通道，致使水泥环封固失效，导致海底冒油气，直接威胁海洋油气安全生产及海洋生态环境。目前，保持油井水泥浆恒流变的研究很少。为了保证水泥浆在较宽的温度范围内保证恒流变，需要在水泥浆中加入一种热增粘聚合物。中国专利CN105111368A中专利技术了一种热增稠耐高温高盐液流转向剂，它的表观粘度在60℃～90℃范围内随温度变化较小，但是超过90℃后开始降低，不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂，其特征在于，该调节剂是由丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和甲基丙烯酸十八酯为共聚单体，通过胶束聚合法得到的共聚物，其中以质量比计，共聚单体丙烯酰胺：2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸：甲基丙烯酸十八酯＝3:1:0.5‑1。

【技术特征摘要】
1.一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂，其特征在于，该调节剂是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸十八酯为共聚单体，通过胶束聚合法得到的共聚物，其中以质量比计，共聚单体丙烯酰胺：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：甲基丙烯酸十八酯＝3:1:0.5-1。2.制备权利要求1所述的一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂的方法，其特征在于，采用胶束聚合法，将共聚单体丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸完全溶解于蒸馏水中，加入非离子反应型乳化剂、甲基丙烯酸十八酯并搅拌乳化形成乳状液，加入引发剂，进行聚合反应至反应结束。3.根据权利要求2所述的制备一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂的方法，其特征在于，共聚单体加量为蒸馏水质量的17％～23％，非离子反应型乳化剂加量为蒸馏水质量的3.5％～5％，引发剂加量为共聚单体和非离子反应型乳化剂质量和的0.3％～0.8％。4.根据权利要求2所述的制备一种油井水泥浆用宽温带恒流变调节剂的方法，其特征在于，所述聚合反应过程中反应温度的范围是45℃～60℃，乳状液在3000r/min转速下高速搅拌下反应15～30mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨欣，步玉环，李作会，王春雨，郭胜来，柳华杰，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37