固井用聚合物高温悬浮剂的合成及性能研究
2021-08-13赵启阳严海兵陈雪雯彭志刚
合成化学 2021年6期
关键词:悬浮剂
赵启阳, 尧 艳, 严海兵, 张 伟, 陈雪雯, 彭志刚
(1. 川庆钻探井下作业公司,四川 成都 610051; 2. 西南石油大学 化学化工学院,四川 成都 610051)
近年来,随着石油开发向深部地层的不断深入,超深、超高温井逐渐增多,尤其在西南地区,部分油气井的井底温度达到150 ℃,甚至超过180 ℃。地层高温对固井施工形成了巨大挑战,高温下水泥浆的沉降稳定性问题尤为突出[1-3]。这是因为随地层温度的升高,固井水泥浆由于固相颗粒热运动加剧、外加剂高温热降解失效等作用将导致水泥浆降失稳产生游离液,使浆体性能变差,并最终影响油水层间封隔,严重时会导致固井失败[4-6]。目前,国内外较为成熟的抗高温(≥180 ℃)水泥悬浮剂产品较少。
针对水泥浆高温下沉降稳定性能差的问题,目前通常可以通过掺入无机材料和有机高分子类悬浮剂进行改善[7]。无机材料主要包括黏土材料、超细SiO2材料及相关材料的复配体系等,但该类稳定剂材料会导致浆体稠度过大,给施工时的拌浆和泵送都带来困难,同时对水泥石力学性能有不良影响,因而限制了其在水泥浆体系中的应用;有机高分子类悬浮剂包括瓜儿胶、黄原胶等天然高分子类以及2-丙烯酰胺基- 甲基丙磺酸(AMPS)类聚合物,可以通过增加浆液的粘度及水泥颗粒间的粘滞性能来提高浆体的稳定性,但在高温条件下有机悬浮剂存在的聚合物链段断裂、解聚等降解反应导致热降粘现象,使得浆体失去悬浮能力的问题仍难以解决[8-9]。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂
WQF 520型红外光谱仪(KBr压片);……
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