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近年来油井水泥降失水剂研究现状概述

现代化工 2015年第10期35卷 49-53页

作者：郭子涵李明杨燕卢娅郭小阳西南石油大学材料学院四川成都610500 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室西南石油大学四川成都610500 中国石油冀东油田钻采工艺研究院河北唐山063000

概述了近年来国内外天然类高分子材料、合成类高分子材料、颗粒类材料3类主要油井水泥降失水剂的应用情况和研究现状,从作用机理角度出发分析了目前油井水泥降失水剂存在的不足和今后研究发展趋势。指出目前合成类降失水剂在复杂地质环... 详细信息

概述了近年来国内外天然类高分子材料、合成类高分子材料、颗粒类材料3类主要油井水泥降失水剂的应用情况和研究现状,从作用机理角度出发分析了目前油井水泥降失水剂存在的不足和今后研究发展趋势。指出目前合成类降失水剂在复杂地质环境中、高温条件下性能下降明显,颗粒类普遍存在稳定性不好、与其他外加剂配伍性差,降失水剂作用机理的相关研究偏少等问题。现用降失水剂的合成选用单体大部分为有毒物质,生物降解性能差,在各国对环境保护力度加大的大背景下,开发环境友好型降失水剂是大势所趋。

关键词：油井水泥外加剂降失水剂环保机理

接枝型AMPS共聚物降失水剂的合成与性能评价

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油田化学 2017年第1期34卷 11-15页

作者：雒春辉邹建龙徐鹏许涌深北方民族大学化学与化学工程学院宁夏银川750021 中国石油集团钻井工程重点实验室固井技术研究所天津300451 天津大学化工学院天津300072

为提高2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物的热稳定性和水泥浆的高温性能,以腐植酸为底物接枝混合单体AMPS、丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)和丙烯酸(AA),合成了一种降失水剂GP。采用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)... 详细信息

为提高2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物的热稳定性和水泥浆的高温性能,以腐植酸为底物接枝混合单体AMPS、丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)和丙烯酸(AA),合成了一种降失水剂GP。采用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)以及热重分析(TGA)对GP的结构进行了表征,研究了温度对GP水溶液黏度的影响,并对其在水泥浆中的综合性能进行了评价。研究结果表明,GP为接枝型共聚物,分解温度为282℃;GP溶液黏度随着温度升高而降低,其在不同温度下的相对黏度均高于线性聚合物LP,90℃下GP溶液的黏度是室温黏度的66.3%,高出LP 17.6%;GP具有优异的控失水能力,耐盐可达饱和;GP水泥浆在室温下的黏度低于LP水泥浆,当温度从30℃升至150℃时,GP水泥浆体系黏度保持率为60.7%,比LP体系高15.8%;GP与其他外加剂配伍性好,对水泥浆稠化时间和抗压强度的影响较小;GP水泥浆在50℃下养护48 h的抗压强度为22.7MPa,与LP相当,超声波检测结果表明GP水泥浆强度发展正常,静胶凝强度过渡时间比LP水泥浆短17%,有利于防止水泥浆固化期间的气窜。

关键词：降失水剂腐植酸 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS) 接枝共聚物同井

AMPS水溶性共聚物抗盐降失水剂的合成与评价

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化工技术与开发 2022年第7期51卷 10-13页

作者：李鹏飞李晓维王建伟中曼石油天然气集团股份有限公司上海201306

将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)作为合成单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,用氢氧化钠溶液调节合成溶液的pH值,在3种单体的共同作用下,聚合制备了AMPS/AM/AA三元共聚物降失水剂。对合成的降失水剂进行综合室内评... 详细信息

将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)作为合成单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,用氢氧化钠溶液调节合成溶液的pH值,在3种单体的共同作用下,聚合制备了AMPS/AM/AA三元共聚物降失水剂。对合成的降失水剂进行综合室内评价,结果表明,此共聚物的性能稳定,具有良好的控制失水能力和一定的抗盐能力。按照API标准进行检测,加入该降失水剂的水泥浆,失水量可控制在50mL以内。经过2个月的陈化实验,该降失水剂的性能没有改变,不影响其正常使用。该降失水剂虽具有一定的缓凝效果,但不影响强度的发展。

关键词： 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物抗盐陈化降失水剂

微波法合成的AM/AA/AS共聚物降失水剂PSA

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钻井液与完井液 2012年第2期29卷 55-58,93-94页

作者：严思明杨光廖丽裴贵彬西南石油大学化学化工学院中国石油青海油田钻采工艺研究院

AM/AA共聚物降失水剂在高温高碱性条件下与常用缓凝剂的配伍性差,需引入磺酸基。由于丙烯磺酸钠(AS)的价格便宜,因此设计在原料中加入AS。通过对以AM、AA、AS为原料的微波辐射和常规加热法制备的聚合物进行降失水效果对比,表明在常规条... 详细信息

AM/AA共聚物降失水剂在高温高碱性条件下与常用缓凝剂的配伍性差,需引入磺酸基。由于丙烯磺酸钠(AS)的价格便宜,因此设计在原料中加入AS。通过对以AM、AA、AS为原料的微波辐射和常规加热法制备的聚合物进行降失水效果对比,表明在常规条件下AS与AM/AA聚合困难,微波辐射可以提高AS的反应活性。在此条件下,通过进行引发剂体系优选,并通过研究单体配比、引发剂加量、AS加量、微波功率和微波时间等因素对加有合成产品水泥浆失水量、稠化时间的影响,确定出了该降失水剂的最佳聚合条件。研究了加有最佳条件下微波法合成的降失水剂的水泥浆的综合性能,表明水泥浆的各项性能优良,能够满足固井要求。

关键词：降失水剂水泥浆 AM/AA共聚物丙烯磺酸钠微波合成

新型抗高盐钻井液降失水剂羧甲基淀粉的应用性能研究

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油田化学 1989年第3期6卷 185-190页

作者：周华安四川石油管理局川东钻探公司泥浆室

考察了羧甲基淀粉(CMS)对钻井液性能的影响、CMS 的抗温能力与抗盐抗钙能力,介绍了 CMS 的现场应用情况,并对 CMS 的作用机理进行了讨论。研究结果表明,CMS 适用于各种水基钻井液体系,是一种抗盐性能极好的降失水剂,有一定的抗钙能力,... 详细信息

考察了羧甲基淀粉(CMS)对钻井液性能的影响、CMS 的抗温能力与抗盐抗钙能力,介绍了 CMS 的现场应用情况,并对 CMS 的作用机理进行了讨论。研究结果表明,CMS 适用于各种水基钻井液体系,是一种抗盐性能极好的降失水剂,有一定的抗钙能力,可抗温至130℃,不发酵。

关键词：羧甲基淀粉降失水剂钻井液盐

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海水水泥浆用分散型降失水剂的制备及性能

石油化工 2017年第5期46卷 608-613页

作者：郭春郭锦棠陈頔于永金刘硕琼天津大学化工学院天津300350 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100089

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸酐(MA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、烯丙基聚乙二醇(APEG)为单体合成了一种四元共聚物降失水剂AMDA,采用FTIR、失水仪等手段对其进行表征,考察了降失水剂AMDA配制的海水水泥浆的性能,并与降... 详细信息

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸酐(MA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、烯丙基聚乙二醇(APEG)为单体合成了一种四元共聚物降失水剂AMDA,采用FTIR、失水仪等手段对其进行表征,考察了降失水剂AMDA配制的海水水泥浆的性能,并与降失水剂ADM(AMPS/DMAM/MA)的性能进行对比,探讨了降失水剂AMDA的吸附机理。表征结果显示,所制备的产物即为目标产物,在高温条件下具有良好的热稳定性。实验结果表明,降失水剂AMDA加量为3%(w)时,API失水量为44 m L,流动度达250 mm,明显优于降失水剂ADM(60 m L,220 mm);降失水剂AMDA通过吸附机理作用达到控失水目的,在海水水泥浆体系中应用前景良好。

关键词：降失水剂分散性海水流动度失水量

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新型两性离子固井降失水剂的合成与性能评价

钻井液与完井液 2018年第2期35卷 85-91页

作者：韩亮唐欣杨远光崔强 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学成都610500 中石化上海海洋油气分公司工程院上海200120

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和一种新型阳离子单体(X)为原料,采用自由基水溶液聚合法,通过正交实验,优选出最佳合成工艺,合成出一种新型耐盐、抗高温、适用温度范围广的降失水剂TSM-1。用红外光谱、核磁共振... 详细信息

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和一种新型阳离子单体(X)为原料,采用自由基水溶液聚合法,通过正交实验,优选出最佳合成工艺,合成出一种新型耐盐、抗高温、适用温度范围广的降失水剂TSM-1。用红外光谱、核磁共振和热失重分析对其进行表征,并对添加降失水剂TSM-1水泥浆体系的综合性能进行评价。实验结果表明,聚合物TSM-1中含有4种单体的特征官能团,热稳定性高。降失水剂TSM-1缓凝效果弱,不影响水泥石强度,TSM-1与不同类型水泥和固井缓凝剂配伍好,综合性能优异。由于在聚合物分子结构中引入一种功能性阳离子单体,合成的降失水剂TSM-1有较宽的适用范围,最高可达200℃,可控制饱和盐水水泥浆失水量在50 m L以内,满足固井施工要求。通过化学分析、扫描电镜等方法得出降失水剂作用机理为:两性离子通过多点吸附作用牢牢吸附在水泥颗粒表面,形成一层吸附膜,在失水压差下,吸附膜被挤压、充填于水泥颗粒孔隙中,堵塞失水通道、降低泥饼渗透率,从而控制失水量。

关键词：固井水泥浆降失水剂两性离子聚合物抗高温多点吸附

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盐膏层固井用降失水剂的研究与应用

钻井液与完井液 2021年第6期38卷 765-770页

作者：邹双熊钰丹张天意曾建国邹建龙席方柱天津中油渤星工程科技有限公司天津300451 中国石油集团钻井工程重点实验室固井技术研究室天津300451 油气钻井技术国家工程实验室固井技术研究室天津300451

针对塔里木油田库车山前高压天然气井盐膏层溢漏同存、安全密度窗口窄等固井难题,通过优选功能性单体,合成了具有耐温抗盐且分散性好等特性的降失水剂FL-A。红外光谱分析结果表明,单体均参与了聚合反应;热重分析结果表明,FL-A具有良好... 详细信息

针对塔里木油田库车山前高压天然气井盐膏层溢漏同存、安全密度窗口窄等固井难题,通过优选功能性单体,合成了具有耐温抗盐且分散性好等特性的降失水剂FL-A。红外光谱分析结果表明,单体均参与了聚合反应;热重分析结果表明,FL-A具有良好的耐热性能,耐温达300℃;水泥浆性能评价表明,该降失水剂控失水性能好,抗盐达饱和,与其他外加剂配伍性好,稠化线型正常。采用该降失水剂配制的密度为2.3~2.6 g/cm^(3)含盐高密度水泥浆体系在105~180℃高温下具有液固比低、失水量小、沉降稳定性好、流变性能优、强度发展快等特性。在盐膏层固井应用10余井次,封固质量良好,高压盐水均得到有效封隔。

关键词：降失水剂盐膏层窄安全密度窗口固井水泥浆流变性能

高温油井水泥降失水剂ZFA-1的合成及性能

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钻井液与完井液 2020年第2期37卷 209-213,220页

作者：李晓岚郑志军郭鹏中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院河南濮阳457001

针对水溶性聚合物在强碱下耐高温性能的局限性,笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路,设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1。通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺:AM∶IA∶AMPS物质的量比为6.0∶2.5∶1.5,分子量调节... 详细信息

针对水溶性聚合物在强碱下耐高温性能的局限性,笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路,设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1。通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺:AM∶IA∶AMPS物质的量比为6.0∶2.5∶1.5,分子量调节剂加量为0.005%,偶联剂加量为0.5%,无机材料加量为5%,引发剂加量为0.5%,单体质量分数为25%,体系pH值为6,引发温度为55℃,反应时间为6 h;分别采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DSC/DTG)对ZFA-1进行了表征。结果表明,ZFA-1为预期结构的产物,在326℃时失重率仅为7.81%,主要是由于偶联剂和无机材料的引入增加了其在高温下的稳定性。对ZFA-1的性能评价结果表明,当ZFA-1加量为1.0%~1.5%时,可将水泥浆在93~200℃、6.9 MPa时的失水量控制在50 mL以内,具有优良的抗盐性能,且对水泥石的抗压强度无不良影响。

关键词：降失水剂高温油井水泥无机-有机聚合物偶联共聚