[发明专利]一种具有降失水功能的缓凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有降失水功能的缓凝剂，包括AMPS、AA和引发剂，其中，AMPS与AA的单体摩尔比为(30‑80)：(20‑70)；引发剂为氧化还原型引发剂，引发剂为过硫酸铵‑亚硫酸氢钠的氧化还原体，其加量为单体质量的0.5％‑2.5％。另外，本发明还公开了一种具有降失水功能的缓凝剂制备方法；本发明通过对单体配比、反应PH值、反应温度、引发剂加量、反应时间的研究，进行精确控制制备缓凝剂时的各参数，制备的缓凝剂能够对水泥浆起到延长稠化时间的作用，同时，又不影响水泥浆失水。

技术领域

本发明涉及一种油田固井外加剂技术领域，具体涉及一种具有降失水功能的缓凝剂；另外，本发明还涉及一种具有降失水功能的缓凝剂制备方法。

背景技术

在勘探开发油气田的过程中，固井工程是钻井完井工程的一个重要环节，固井质量的好坏不仅是后续开采和强化储层改造等工程作业正常实施的前提，而且是延长油气井正常生产寿命、发现和充分提高产能、提高油气田勘探开发效益的重要保证。当前的固井施工中固井用缓凝剂起着重要的作用，对于施工安全和固井质量及其重要。但是，缓凝剂对控制水泥浆失水有一定的影响。由于水泥浆的失水会对地层造成伤害、使水泥浆变稠增大泵送压力，出现提前凝固的危险，同时失水量大也是造成气窜的主要原因之一。因此，关于防止水泥浆失水国内外已经开发了多种防止水泥浆失水的外加剂和水泥浆体系。

申请号为：CN201510717589.1，公开号为：CN106632842B的发明专利公开了一种油井水泥缓凝剂的制备及应用方法。制备方法是将带有阴离子磺酸基团的烯类单体、带有铵根阳离子的烯类单体和含有羧酸基团的不饱和单体溶于去离子水中并调整体系pH值，通氮条件下加入引发剂，在恒温水浴中连续反应得油井水泥缓凝剂。应用方法是将微硅和玻璃微珠、降失水剂、分散剂、所得油井水泥缓凝剂与水泥的按配比混合，加入水配成水泥浆体系。本发明具有以下有益效果：(1)高温环境下稳定性好、耐降解，耐高温性能好；(2)适用温差范围大，可达50℃-150℃；(3)在水泥体系中可达到理想的缓凝效果，未出现超缓凝现象，顶部水泥石强度发展快，满足大温差固井的要求。

但是，对于控制水泥浆失水，现有方式比较单一，所以需要一种既可以对水泥浆起到延长稠化时间的作用，又不影响水泥浆失水甚至有一定降失水功能的缓凝剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有降失水功能的缓凝剂，该缓凝剂具有既可以对水泥浆起到延长稠化时间，又不影响水泥浆失水的作用。另外，本发明还公开了该缓凝剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种具有降失水功能的缓凝剂，包括AMPS、AA和引发剂，其中，AMPS与AA的单体摩尔比为(30-80)：(20-70)；引发剂为氧化还原型引发剂，引发剂为过硫酸铵-亚硫酸氢钠的氧化还原体，其加量为单体质量的0.5％-2.5％。

进一步优化，AMPS与AA的单体摩尔比为70：30。

进一步限定，引发剂加量为单体质量的1％。

本发明公开的缓凝剂制备方法包括如下步骤：

步骤1：称取AMPS并将其溶于去离子水中，使其单体浓度为25％；称取AA并将其溶于去离子水中，使其单体浓度为25％；

步骤2：将步骤1中配置的AMPS、AA溶液混合后使用浓度为20％的氢氧化钠溶液调节PH值调节至3-11；

步骤3：将步骤2得到的混合溶液加入三口烧瓶中，通过搅拌器使溶液均匀混合，并向溶液中通入氮气进行除氧，通氮气时间为：10min；

步骤4：完成除氧步骤后，将三口烧瓶放置在水浴锅中将温度升高至70℃，然后向溶液中加入单体质量1％的引发剂，保持70℃恒温并持续搅拌5h。

进一步限定，步骤2中，PH＝5。