降失水剂对MMLH—粘土泥浆体系流变性的影响

针对ＭＭＬＨ－粘土泥浆体系使用中普遍存在的降低失水与维护体系独特流变性的矛盾进行了实验室研究。结果表明，常用的降失水剂虽然均可有效地降低其失水，但会使体系粘诬，切力不同程度下降，在些甚至会使原有的流变性特点丧失；降失水剂在ＭＭＬＨ－粘土泥浆体系中的作用特点不同于传统的膨润土泥浆。，     

抗盐水水泥浆降失水剂研究

讨论了饱和盐水水泥浆体系存在的问题,推荐抗盐水泥浆降失水剂配方。室内实验表明:XS-1型油井水泥降失水剂具有优异的抗盐性能,其复配体系能够显著改善饱和盐水水泥浆的各项性能,使稠化时间可调,析水率降低,流变性变好,抗压强度合乎要求。可用于盐岩地层固井作业,以防止地层伤害和确保施工安全提高固井质量。     

抗高温水泥浆降失水剂SCF-1的合成及性能评价

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸(AHPS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为原料,合成了一种抗高温水泥浆降失水剂。通过红外光谱对其进行了表征,评价了添加抗高温降失水剂的水泥浆综合性能。结果表明,加有抗高温降失水剂的水泥浆API滤失量可以控制在50mL以下,抗温能力可达150℃。降失水剂使水泥浆的稠化时间稍有延长,抗压强度略有降低,抗析水能力增强,抗盐能力可达到36%。     

国外固井水泥浆降失水剂研究动态

在油气井注水泥固井作业中水泥浆可能发生失水,失水不仅影响固井质量,也会损害油气层,国外从六十年代开始研究油气井水泥浆降失水剂,文中叙述了影响水泥浆失水量的因素,降失水剂的作用原理和当前国外常用的降失水剂。可用作降失水剂的主要有纤维素衍生物,酰胺类化合物和聚胺类化合物,作者对这几种化合物的降失水性能,优缺点和适用情况作了介绍,并指出,为了降低粘度,使用降失水剂时必须与分散剂配合,评价降失水剂的实用性应从固井的综合性能考虑。     

新型钻井液降失水剂SYZ

介绍了新型钻井液降失水剂 SYZ 的室内研究工作,包括样品的制备及性能评定。SYZ在泥浆中只吸水溶胀而不溶解,具有独特的降失水作用机理。该剂的降失水作用在经受高速剪切和长期高温后更好,具有不降解、使用寿命长、抗盐性好等性能。     

高温水泥浆降失水剂DRF-120L的制备及评价

目前国内使用的合成聚合物类降失水剂普遍存在抗高温、抗盐能力差的问题,为解决这一问题,从分子结构入手,优选出性能优异的聚合单体,采用水溶液自由基共聚合法制备了抗高温、抗 盐降失水剂DRF-120L。DRF-120L分子主链上引入了磺酸基及双羧基等多种官能团,提高了降失水剂对水泥粒子的吸附能力,从而提高了降失水剂在高温下控制水泥浆失水的能力。分别考察了引发剂加量 、反应温度及单体浓度等因素对降失水剂性能的影响,确定了聚合反应的最佳合成条件,制备出了抗温达到200 ℃的降失水剂DRF-120L。DRF-120L在高温下能将?水水泥浆及含盐水水泥浆API失水量控制 在100 mL以内且对水泥石的强度发展无不良影响;以DRF-120L为主剂的常规密度水泥浆及高密度水泥浆均具有良好的综合性能,能够满足高温深井固井的需要。     

AM／AMPS共聚物油井水泥浆降失水剂的合成研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为原料，合成了油井水泥浆降失水剂AM／AMPS共聚物。确定了AM／AMPS共聚物降失水剂的最佳合成条件：单体加量8％，AMPS与AM质量比1：7，引发剂加量0．5％，反应体系pH值7，反应温度50℃。该共聚物降失水剂能有效控制水泥浆的失水量，且保证水泥浆的其他性能在一定范围内可调。     

部分水解聚丙烯酰胺水泥浆降失水剂的室内研究

通过研究部分水解聚丙烯酰胺的分子量,水解度以及其加量对水泥浆失水的影响,指出作为水泥浆降失水剂的部分水解聚丙烯酰胺的分子量应在６０－６５万,水解度在６．０％～７．５％,加量在０．５％～０．７％时的降失水效果最好,同时,研究出了合成这一分子量和水解度的部分水解聚丙烯胺的试验条件,为油田上将部分水解聚丙烯酰胺作为水泥浆降失水剂奠定了基础。     

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。      

G306降失水剂在中原油田固井中的应用

中原油田断层多,地下层系复杂,固井作业后在水泥浆候凝期间,地下流体极易侵入,造成水泥环胶结不良甚至窜槽等问题.采用了一种新型的聚合物降失水剂G306.G306油井水泥降失水剂由多种高分子材料、无机盐按一定的比例复配而成,属聚合物微胶粒材料类外加剂.G306具有与其它外加剂配伍性好、稠化时间易调、易泵送,适应温度范围宽,抗高温和降失水性能好的优点,可将水泥浆失水量降至50 mL以下,形成薄膜并具有一定的韧性,利于水泥浆在候凝过程中防止油、气、水窜槽.现场应用表明,G306降失水剂可大大改善水泥浆的综合性能,提高水泥浆的抗气窜、水窜的能力.该水泥浆作业施工顺利,固井质量合格率达99%,优良率达88%,取得了良好的效果.     

油井水泥降失水剂HCW-1的合成及性能评价

常用的水泥浆降失水剂不同程度地存在着一些缺陷,如使水泥浆增稠,流动性变差;缓凝性较强或高温下水解超缓凝;高温下失水性能变差等.研究了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和一种功能型单体(简称为SM)的三元共聚物(HCW-1)的合成方法及在油井水泥浆中的降失水作用.实验结果表明,HCW-1合成条件易于控制,工艺简单;在150℃以内,HCW-1具有较好的抗温降失水功能,随加量的增大,高温下的失水量也远小于250 mL;HCW-1除具有优良的降失水效果外,还兼有对水泥浆稠化时间影响小、降低水泥浆自由水含量、对水泥石抗压强度影响小等优点;可与其它外加剂复配使用.探讨了其降失水机理,认为HCW-1通过吸附基团和水化基团能在水泥颗粒表面形成"水泥颗粒-线性水溶性高分子-水分子吸附层"结构,阻塞水泥内部空隙,束缚住大量自由水从而降低失水量.     

海水水泥浆用分散型降失水剂的制备及性能

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。     

钻井液降滤失剂KJC的合成

降滤失剂作为重要的钻井液处理剂,其耐温耐盐能力直接影响水基钻井液的性能。从聚合物结构和官能团出发,选用对苯乙烯磺酸钠(SSS)、丙烯酰胺(AM)、烯丙基聚乙二醇(APEG)进行共聚得到钻井液降滤失剂KJC。以失水量为评价指标,通过单因素实验得到最佳合成条件为:m(APEG)∶m(AM)∶m(SSS)=1∶2∶1,单体质量分数20%,反应温度60℃,引发剂质量分数0.7%,反应时间5h。通过红外分析表明,合成产物结构与设计结构相符。性能评价表明,所合成的聚合物具有较好的抗温能力和抗钙能力。     

海水水泥浆体系降失水剂LTF-100L的合成及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、不饱和双羧基单体和不饱和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵为原料合成了一种新型降失水剂(LTF-100L)。利用FTIR、GPC、流变测试和稠化实验等分析了LTF-100L的结构,考察了它在海水水泥浆中的性能。表征结果显示,LTF-100L为目标产物,M_w=4.3×10~5,M_n=3.5×10~5,M_w/M_n=1.25。在海水水泥浆体系中,当LTF-100L用量为3%(w)(基于水泥浆质量)时,水泥浆流性指数为0.909,稠度系数仅为0.153。LTF-100L能改善海水配浆过程中易触变和易增稠的问题,避免水泥浆体系在低温稠化实验中出现鼓包和包芯的现象,具有良好的停开机稠度稳定性。含LTF-100L的水泥浆早期强度发展较快,能满足固井施工要求。     

国内外油井水泥降失水剂概述

综述了国内外油井水泥降失水剂的研究应用情况,包括过去和当前应用的降失水材料以及近年来最新研究开发的材料.这些材料包括颗粒材料、水溶性改性天然高分子和水溶性合成高分子材料,无机或有机颗粒材料.水溶性天然高分子材料有纤维素、淀粉、木质素、褐煤、单宁、瓜尔胶、干酪素等.水溶性合成高分子材料性能优异、种类繁多,已成为研究热点.另外,对于油井水泥降失水剂的发展趋势谈了一些看法.     

两性离子聚合物降滤失剂的合成及评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为合成单体,以自由基聚合法合成了水基钻井液用降滤失剂(PAASDA)。利用FTIR,¹H NMR,DTA-TG,SEM等方法对PAASDA的结构和热稳定进行了表征。采用单因素法确定了适宜的合成条件为:m(AM)∶m(AMPS)∶m(SSS)∶m(AA)∶m(DMDAAC)=30∶40∶8∶15∶7,引发剂用量0.6%(w)。高温老化实验结果表明,在盐水基浆中PAASDA加量为2.0%(w)时,可抗180℃高温;在不同老化温度下滤失性能均比其他磺化降滤失剂优异;在复合盐水聚磺钻井液体系中,老化后滤失量为2.2 mL,高温高压滤失量为8.2 mL,相比常用抗盐降滤失剂,滤失量可降低72.7%,降滤失效果更佳。     

干粉速溶型水泥降失水剂的研制及应用

针对目前干粉降失水剂水溶性差,溶胀时间长,稳定性差,影响水泥浆性能的均匀性,不可能以湿混的方式进行施工的问题,通过选择含有磺酸基、酰胺基、烷基、羧基的单体,以过氧化物作引发剂在水溶液中共聚,合成了聚合物DSJ。DSJ具有良好的滤失控制性能,失水控制稳定(100 mL以下),同时有较好的水溶性,常温自然状态下溶解仅需150 min;温度适应范围广(常温-120℃),耐盐20%;与各种水泥配伍性好,稠化时间可调,有较高的抗压强度和较高的抗污染能力。在海拉尔探井上应用表明,DSJ在降低运输费用,防油气浸、窜等方面均取得了较好的效果,从而有效地保证了固井质量。