含双温敏单体的耐220℃高温降失水剂

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作   者：

李早元;  陈建;  黄盛;  杜培伟;  蒋卓颖;  罗龙; 

作者机构：

油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学);  中石化西南石油工程有限公司; 

关键词：

固井;  高温;  双温敏单体;  降失水剂;  油井水泥;  自由基共聚; 

期刊名称：

油田化学

i s s n：

1000-4092

年卷期：

2024 年 41 卷 001 期

页   码：

1-9

摘   要：

针对目前油井水泥降失水剂高温条件下耐温性差的问题,通过分子结构设计,以丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、双温敏单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)与N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA)为原料,通过水溶液自由基聚合法制备了一种耐高温降失水剂(LHF-1L).以失水量为评价指标,对合成条件进行了优选,同时对LHF-1L进行了结构表征和性能评价.结果表明,在AM、SSS、DMAA、DEAA物质的量比为4∶6∶2∶0.5,引发剂为单体总质量0.75%的过硫酸钾(KPS)溶液,反应物溶液pH值为7,反应温度为65℃,反应时间为4h的条件下制得的LHF-1L的降滤失性能最佳.在220℃、7%加量下的失水量为42 mL.FT-IR、TG和GPC测试结果表明,4个单体均成功参与聚合并生成目标产物.当温度达到273℃后,LHF-1L才出现明显的热损失,其多分散系数为1.396,数均分子量为171351 g/mol.此外,LHF-1L对水泥浆流动度和水泥石抗压强度发展的影响较小.在220℃下,在水泥浆中加入7%LHF-1L后的失水量仍能控制在50 mL以内.在150℃、94.4 MPa下,LHF-1L不会使水泥浆急剧增稠和超缓凝,稠化曲线正常,未发生异常胶凝现象.采用双温敏单体制备LHF-1L,增强了其在高温下的温敏疏水缔合作用,从而提高了高温降滤失性能,可以满足高温条件下的固井技术需求.