[发明专利]一种固井用水泥浆稳定剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种固井用水泥浆稳定剂，其包括54～89重量份的石英砂、2～20重量份的温伦胶、0～8重量份的黄原胶、3～10重量份的聚乙烯醇、3～8重量份的接枝高分子聚合物；其中，所述的接枝高分子聚合物具有式(I)的结构：

其中A链B链的质量比为2～1:1；式(I)中m+n为丙烯酸的重复单元数，m+n为135～256之间的整数，p为81～145之间的整数，x为40～72之间的整数，y为12～36之间的整数，r，s各自独立的为1～5之间的整数，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立的为C₁～C₃的烷基，M为碱金属盐；

或所述的接枝高分子聚合物是由以下方法制备得到的：

将50～60重量份N-异丙基丙烯酰胺和40～50重量份N,N-二甲基丙烯酰胺溶解在450～900重量份的水中，升温至30～50℃后，加入2.5～4.0重量份的过氧化物和2.5～5.0重量份的巯基乙胺作引发剂，反应10～20h，所得反应液经冻干后得到N-异丙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物；

将35～48重量份的丙烯酸和52～65重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在300～600重量份的水中，升温至50～70℃后，加入0.5～1.5重量份的过氧化物作引发剂，反应5～8h后，调节pH为近中性，所得反应液经冻干得到的丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物；

配制900～1560重量份pH为6.8～7.5的磷酸盐类缓冲溶液，将60～75重量份上述得到的N-异丙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物和25～40重量份的上述得到丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物加入到该缓冲溶液中，加入偶联剂，室温下反应6～10h后，所得反应液经冻干后得所述接枝高分子聚合物，其中，所述的偶联试剂包括0.3～0.4重量份脱水剂与0.2～0.3重量份羧酸活化试剂。

2.根据权利要求1所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，该固井用水泥浆稳定剂包括67～78重量份的石英砂、9.5～13重量份的温伦胶、3～6重量份的黄原胶、5～8重量份的聚乙烯醇、4.5～6重量份的接枝高分子聚合物。

3.根据权利要求2所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，该固井用水泥浆稳定剂包括72～78重量份的石英砂、11～13重量份的温伦胶、5～6重量份的黄原胶、7～8重量份的聚乙烯醇、5～6重量份的接枝高分子聚合物。

4.根据权利要求1所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，所述的石英砂的平均粒径为6.5～180μm，比表面积为60～923m²/kg。

5.根据权利要求1所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，所述的聚乙烯醇的聚合度为1000～2000，醇解度为85％～89％。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，式(I)中的R₁、R₂均为甲基，R₃、R₄均为乙基或R₃、R₄其中一个为氢，另一个为异丙基，R₅、R₆均为甲基；r为2，s为1，M为Na。

7.根据权利要求6所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，由式(I)所示的接枝高分子聚合物或由所述方法制备得到的接枝高分子聚合物的分子量为11000～85000。

8.根据权利要求7所述的固井用水泥浆稳定剂，其中，由式(I)所示的接枝高分子聚合物或由所述方法制备得到的接枝高分子聚合物的分子量为25000～42000。