新型两性离子固井缓凝剂合成与性能评价

摘要：

针对目前常用的缓凝剂在长封固段固井中存在高温失效,顶部水泥石强度发展缓慢,温度、加量敏感等问题,以丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、2丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)和一种新型阳离子单体(X)为原料,合成一种高温缓凝剂CXT-1.得到最佳合成条件:单体物质的量比为37:8:8:6,反应温度为60℃,溶液pH值为4,反应时间为4 h,引发剂加量为0.3％.通过红外光谱、核磁共振和热失重分析对其进行表征,同时评价了添加缓凝剂CXT-1水泥浆体系的综合性能.实验结果表明,CXT-1中含有4种单体的特征官能团,330℃之前未出现明显质量损失,热稳定性高.缓凝剂CXT-1在90～180℃下可延长水泥浆稠化时间,180℃下稠化时间可达368 min,加量敏感系数最小为0.48,最大为1.73,温度敏感性系数最大为6.2％,均低于行业标准要求.60～100℃下24 h顶部水泥石强度最低可达10.6 MPa,满足现场施工要求.电导率、XRD、SEM分析表明,缓凝剂的作用机理为多点吸附控制水化作用、抑制Ca(OH)2晶体生长以及络合作用共同作用的结果.

关键词：固井、水泥浆、缓凝剂、聚合物两性离子、阳离子

所属期刊栏目：36

分类号：TE256.6(钻井工程)

在线出版日期：2019-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：360-365