抗高温抗盐固井用聚合物水泥降失水剂研究.doc

抗高温抗盐固井用聚合物水泥降失水剂研究
王建全1,吴文辉1,宫理想1,丁士东2,赵艳2 (,北京100081:
,德州253005)
摘要:简要介绍了固井用聚合物降失水剂的发展概况,并对一种自己研制的已工业化生产的抗高温耐盐
降失水剂产品FLA-I进行了综合性能的评价。研究了FLA-1与分散剂的配伍性,配浆水盐度、 水泥浆体系综合性能的影响,以及半饱和、。结果表明:抗高温耐盐降失水剂FLA-1即可应用于低温淡水水泥浆体系,也可用于高温高盐水泥浆体系,具有广普性:其抗温抗盐能力可达到180℃高温的饱和盐水水泥浆,对高温高盐油藏的固井具有巨大的应用潜力。
关键词:水泥;固井;降失水剂:抗高温:抗盐
1固井用水泥降失水剂的发展概况
油井水泥降失水剂是一种能控制水泥浆中液相向渗透性地层滤失,从而保持水泥浆有适当水灰比的材料。固井时水泥浆只有保持较高的水灰比,才能具有良好的流变性,保证从套管泵送至井下,然后从环空返至恰当位置。如果水泥浆大量失水,水泥浆的密度、稠化时间、流变性能将随之改变,甚至不可泵送,就会导致固井失败:大量的碱性滤失液进入地层中也会对地层造成不
同程度的伤害。因此,在固井水泥浆设计中通常加入降失水剂。目前,国内外固井用水泥降失水剂大概分为三类:颗粒材料、水溶性高分子材料、胶乳材料。
分别介绍如下: (1)颗粒材料最早用作水泥浆降失水剂的颗粒材料是膨润土。这种粘土的颗粒尺寸极小,可以进入到水泥
滤饼之间,降低滤饼的渗透性能,从而减少水泥浆的失水。用于水泥浆降失水的颗粒材料还有碳
酸盐细粉、沥青、石英粉、火山灰、飞尘、硅藻土、硫酸钡细粉、滑石粉和热塑性树脂等。(2)水溶性高分子材料该类降失水剂掺入水泥浆后,可借助大分子中的官能团吸附于水泥颗粒表面,其余的亲水基
团与水结合,形成吸附水,从而使水泥颗粒带有结构吸附水层,这种结构吸附水层的粘度很高, 可阻止水泥颗粒聚结,保持颗粒大小的适当分布。而且,由于高分子与水泥颗粒间发生多点吸附及化学吸附作用力较大,这使得水泥颗粒间的吸附更牢固,所形成的结构网络更加稳定,自由水不易流出,从而降低了失水。
53
水溶性高分子降失水剂主要分为改性天然高分子材料和合成高分子材料两大类。常用的改性天然水溶性高分子降失水剂主要包括纤维素[1】、淀粉【21、胍胶【3】、木质素闸、褐煤【5】、单宁【6】、干酪素m等的改性产物。合成水溶性高分子降失水剂主要包括聚乙烯醇‘8’和丙烯酰***类高聚物如3. 烯丙氧基一2一羟基丙磺酸/丙烯酰***/2一丙烯酰***.***丙磺酸/(N一乙烯基吡咯烷***,丙烯酸) [AHPS/AM/AMPS/(NVP,AA)】‘9'101、丙烯酰***/:***基一2.***丙磺酸(AM/AMPS)【111、2.
丙烯酰***.***丙磺酸/.***乙酰***,丙烯酰***(J6山口SⅣMAA,AM)【12】、
酰***.***丙磺酸,苯乙烯(AMPS/St)【141、***/丙烯酰***(NVP/AM)㈣等。
(3)胶乳材料胶乳是一种聚合物的悬浮体系‘16】,通常由油溶性或水溶性单体的乳液聚合制备而