[发明专利]一种油井水泥用抗分散絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种油井水泥用抗分散絮凝剂的制备方法，采用自由基聚合的方法，以水为溶剂，以偶氮二异丁脒盐酸盐和过硫酸铵为引发剂，以乙二胺四乙酸二钠为金属离子络合剂，以丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基磺酸钠、N,N‑二甲基丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵和N‑乙烯基吡咯烷酮为单体在预设温度范围下共聚反应得到抗分散絮凝剂，使得抗分散絮凝剂具有较好的絮凝作用，可使水泥浆在80℃水中不离析不分散，具有良好的降失水作用，合成的抗分散絮凝剂在水泥浆体系中不破坏强度、不缓凝，使用安全，易于生产。

技术领域

本申请涉及油田开发领域，尤其涉及一种油井水泥用抗分散絮凝剂的制备方法。

背景技术

近年来，国内外对于抗分散絮凝剂的报道大多集中于混凝土体系，在油井水泥中的研究极为少见。德国和日本早在1974和1978年率先研制出了水下不分散混凝土，我国于1986年由中国石油工程技术研究院研制出了丙烯系抗分散絮凝剂。水下不分散混凝土的组成材料中加入了絮凝剂，使其拌合物成为一种在水中不分散、不离析、水泥不流失、能自流平和自密实的新型建筑材料，并在海底管线敷设、管线跨越工程、沼泽地基础、抢险“双快”混凝土、油田以及水利工程等诸多方面都得到广泛应用。

目前混凝土抗分散絮凝剂主要有水溶性纤维素醚类和水溶性丙烯酸类的聚合物。中国石油工程技术研究院研发生产了缓凝型、普通型、早强型、双快型、注浆性以及高性能型的六种UWB系列抗分散絮凝剂。交通部第二航务工程局科研所制成的PN剂量，也同样属于聚丙烯酰胺类的水下抗分散絮凝剂。南京水利科学研究院也成功开发了NNDC-2型水下抗分散絮凝剂。

石油研究所近些年还致力于高分子絮凝剂的改性，包括絮凝剂聚合物分子量的改变，分子结构中支链嫁接和转移、合成方法的改变、单体含量的调整等，从而制备出新型的满足混凝土材料使用性能的接枝聚合物。此种聚合物可以极大的改变混凝土拌合物组粗分散体系中的颗粒的表面电位、降低了离子间的排斥是能，增加了颗粒间的吸引能，取得了良好的技术经济效果。在欧洲国家还出现了一种被成为威兰树脂的水溶性生物多糖类聚合物作为絮凝剂，效果同样好。

用抗分散絮凝剂配置的水下不分散混凝土具有以下特点：1、抗分散性。可在不排水的条件下施工，及时受到水的冲刷作用仍具有优良的抗分散性；2、优良的流动性。富有粘稠性，又富于塑性，灌入水下后能自流平、自密实。3、保水性。基本不会出现泌水现象。4、凝结特性。使用缓凝剂可控制凝结时间。5、无污染。由于水下不分散混凝土具有良好的抗水洗能力，因此水泥很少流失，不污染施工水域，为环保型产品，并且丙烯系列絮凝剂为无毒产品，可用于一切水下工程。水下不分散混凝土的这些特性在油井水泥中也显得尤为重要，尤其是抗分散性，对于解决固井作业中存在的水侵、水窜极为有利，但目前国内并未见到油井水泥研究使用抗分散絮凝剂的相关报道。由于油井水泥的使用环境较之混凝土更为苛刻，经常面临高温高压等较为复杂的地下环境，此外对于水泥的滤失性、流变性、稠化时间以及抗压强度等各方面也都有着更高的要求，因此有必要研究出一种适用于井下作业抗分散絮凝剂。

发明内容

本发明了提供了一种油井水泥用抗分散絮凝剂的制备方法，以解决目前的抗分散絮凝剂无法满足油井水泥的需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种油井水泥用抗分散絮凝剂的制备方法，所述方法包括：

采用自由基聚合的方法，以水为溶剂，以偶氮二异丁脒盐酸盐和过硫酸铵为引发剂，以乙二胺四乙酸二钠为金属离子络合剂，以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基磺酸钠、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵和N-乙烯基吡咯烷酮为单体在预设温度范围下共聚反应得到抗分散絮凝剂。