新型耐高温油井降失水剂的合成与性能评价

作     者：严思明 杨珅 王富辉 王永吉 吴亚楠 严圣东 Yan Siming;Yang Shen;Wang Fuhui;Wang Yongji;Wu Yanan;Yan Shengdong

作者机构：西南石油大学化学化工学院四川成都610500 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2016年第37卷第5期

页      面：672-679页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 0808[工学-电气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司项目"顺南地区高压气井固井技术优化研究"(34400000-15-ZC0607-0003)资助 

主　　题：固井 水泥浆 降失水剂 抗高温 抗盐 黏弹性吸附层 

摘      要：以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）和一种具有特殊结构的磺酸基单体（TS）为原料,过硫酸氨为引发剂,合成了新型抗高温抗盐油井水泥降失水剂FR。利用红外光谱、核磁共振、热重分析表征降失水剂FR的结构及热稳定性,评价了含降失水剂FR的水泥浆的降失水性能、抗温性能、抗盐性能、稠化时间等工程性能。结果表明：丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）和磺酸基单体（TS）有效聚合到降失水剂FR中;该降失水剂耐温性能和控制失水性能良好,可在90~200℃内使用,当温度为200℃、FR质量分数为1.0%时,水泥浆体系失水量为48 mL;降失水剂FR耐盐性能良好,可在含有25%NaCl的水泥浆体系中使用,并控制其失水量为24 mL;降失水剂FR适应性良好,可应用于不同品牌的水泥中,对水泥浆流变性、水泥石抗压强度等无不良影响。采用化学分析、扫描电镜等手段研究了降失水剂FR的黏弹性吸附层理论的作用机理：高分子通过电荷作用吸附到带正电的水泥颗粒上,形成一层可压缩的黏弹性吸附层,在失水的压差作用下,吸附层被挤压并填充到水泥颗粒间的空隙中,从而有效、牢固地堵塞了失水通道、降低了滤饼渗透率。该理论能合理解释吸附增黏类降失水剂的作用机理。