油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法，由100质量份的阴离子丁苯胶乳原浆、3-8质量份非离子表面活性剂A、0.5-2.5质量份非离子表面活性剂B、0.6-1.8质量份阴离子表面活性剂C、1.0-2.5质量份阴离子表面活性剂D、0.2-0.8质量份消泡剂和20-30质量份水组成。本发明专利技术制备的阴离子丁苯胶乳具有较高的耐温和抗盐性能，耐温性达200℃，抗氯化钠盐水达到半饱和，而且在高温下可以有效的控制水泥浆的失水量，并且可以提高水泥浆体系的防窜性能，水泥石的韧性和弹性，以及增加水泥石的致密度，从而有效阻止地层气体侵入水泥石，保证固井质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油井用胶乳防窜剂，尤其是一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜 剂及其制备方法。
技术介绍
目前，国内对于适应于定向井、复杂结构井固井的油井水泥浆体系研究较少，胶乳 水泥因其具有优异的性能，可以解决上述问题。胶乳水泥具有较强的抗折强度和良好的力 学性能；良好的防气窜性能以及具有较好的抗腐蚀性能等。另一方面，胶乳水泥具有致密 性和非渗透性，从而有利于延长生产井的寿命。根据所用乳化剂种类的不同，胶乳可分为阳 离子型胶乳、阴离子型胶乳及非离子型胶乳。靳建洲等介绍了胶乳BCT-800L中加入稳定剂 BCT-830L，复配后的胶乳具有较高的机械稳定性和高温稳定性，抗温达到150°C。张小光等 介绍了羧基丁苯胶乳中加入两种非离子表面活性剂作为稳定剂，复配后的胶乳具有较好高 温稳定性，抗温达到140°C。陈大钧报道了以一种非离子表面活性剂0P-10和一种阴离子表 面活性剂烷基二苯醚磺酸二钠盐作为胶乳稳定剂制备的胶乳，具有较高的抗盐稳定性。专 利CN106864274A报道了采用烷基酚聚氧乙烯醚、a-烯基磺酸钠、AMPS三元聚合物和羧甲 基羟乙基纤维素作为稳定剂和降失水剂制备的胶乳防窜剂，抗温达到180°C。上述所报道的 胶乳可以满足一般深井固井的要求，然而对于高温深井和超高温固井，其性能指标不能满 足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其 制备方法，制备的阴离子丁苯胶乳对水泥浆中的离子敏感性低、控制水泥浆的降失水量低。 改性丁苯胶乳的抗温达到200°C，抗氯化钠盐水达到半饱和，而且可以防止油气水窜，该产 品成本较低，制备简单，是一类经济环保类固井材料。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种油田固井用阴离子丁苯 胶乳防窜剂，按照质量份数包括如下组分： 所述阴离子丁苯胶乳原衆中的质量固含量为40-43%，粘度为35mPa.S-ASmPa*s， pH值为6-8 ;所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH2)n，n 为5-15的整数；所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH2)n，n 为15-60的整数； 所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6-C18的烷基、-SO3和Na+; 所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6-C16的烷基、-O(CH2CH2)n、-SO3和 Na+，n为2-8的整数。 所述消泡剂为硅氧共聚物和C5-C8的脂肪醇酯，其中硅氧共聚物含-Si-O和-CH3 的结构。 优选，按照质量包括如下组分：1〇〇份阴离子丁苯胶乳原浆、4-7份非离子表面活 性剂A、0. 8-2. 0份非离子表面活性剂B、0. 6-1. 5份阴离子表面活性剂C、1. 5-2. 2份阴离子 表面活性剂D、0. 3-0. 7份消泡剂和20-25份去离子水；其中表面活性剂A为聚合度为10的 壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂B为聚合度为40壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂C为十二 烷基磺酸钠；表面活性剂D为聚合度为3的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；消泡剂为硅氧共聚 物和仲己醇酯。 所述的油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂的制备方法，将非离子表面活性剂A、非 离子表面活性剂B、阴离子表面活性剂C、阴离子表面活性剂D和水按相应的比例依次加入 反应釜中，升温至40-45°C，恒温搅拌，直至混合物全部溶解，然后关闭反应釜加热器，至釜 体温度降至30-35°C，再加入阴离子胶乳原浆和消泡剂，继续搅拌lh，即制备出油田固井用 阴离子丁苯胶乳防窜剂。 本专利技术的有益效果是： (1)本专利技术采用丁苯胶乳原浆进行加入稳定剂和护凝剂等，使其能够应用于油田 固井作业中，该制备方法简单，对设备要求较低； (2)该阴离子丁苯胶乳具有良好的降失水和防气窜的双重效果，特别是配合AMPS 型的降失水剂使用效果更佳； (3)该阴离子丁苯胶乳适用于深井高温井固井作业，最高耐温可达200°C，同时可 以增加水泥石的韧性，减少水泥石的收缩率。【附图说明】 图1是实施例1的稠化曲线图； 图2是JR-I胶乳在200°C下的稠化曲线图。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明： 本专利技术的油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂，按照质量份数包括如下组分： 所述阴离子丁苯胶乳原衆中的质量固含量为40-43%，粘度为35mPa^s-ASmPa*s， pH值为6-8 ; 所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH丄，n 为5-15的整数； 所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH丄，n 为15-60的整数； 所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6-C18的烷基、-SO3和Na+; 所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6-C16的烷基、-O(CH2CH2)n、-SO3和 Na+，n为2-8的整数。 所述消泡剂为硅氧共聚物和C5-C8的脂肪醇酯，其中硅氧共聚物含-Si-O和-CH3 的结构。 优选，按照质量包括如下组分：100份阴离子丁苯胶乳原浆、4-7份非离子表面活 性剂A、0. 8-2. 0份非离子表面活性剂B、0. 6-1. 5份阴离子表面活性剂C、1. 5-2. 2份阴离子 表面活性剂D、0. 3-0. 7份消泡剂和20-25份去离子水；其中表面活性剂A为聚合度为10的 壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂B为聚合度为40壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂C为十二 烷基磺酸钠；表面活性剂D为聚合度为3的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；消泡剂为硅氧共聚 物和仲己醇酯。 所述油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂的制备方法，将非离子表面活性剂A、非离 子表面活性剂B、阴离子表面活性剂C、阴离子表面活性剂D和水按相应的比例依次加入反 应釜中，升温至40-45°C，恒温搅拌，直至混合物全部溶解，然后关闭反应釜加热器，至釜体 温度降至30-35°C，再加入阴离子胶乳原浆和消泡剂，继续搅拌lh，即制备出油田固井用阴 离子丁苯胶乳防窜剂。 本专利技术使用的阴离子丁苯胶乳，Zeta电位为-30-50mV，胶乳粒径为0. 05-0. 2ym， 是油井水泥颗粒粒径的1/200-1/100,它可以填充水泥的缝隙，使水泥石更加致密，降低水 泥石的渗透率，另一方面，胶乳粒子在压差的作用下在水泥颗粒间聚集成膜，阻止水泥浆的 失水。 本专利技术使用的非当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂，其特征在于，按照质量份数包括如下组分：所述阴离子丁苯胶乳原浆中的质量固含量为40‑43％，粘度为35mPa·s‑45mPa·s，pH值为6‑8；所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7‑C13的烷基、‑C6H5和‑O(CH2CH2)n，n为5‑15的整数；所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7‑C13的烷基、‑C6H5和‑O(CH2CH2)n，n为15‑60的整数；所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6‑C18的烷基、‑SO3‑和Na+；所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6‑C16的烷基、‑O(CH2CH2)n、‑SO3‑和Na+，n为2‑8的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐奔，付家文，于倩倩，刘文明，孙勤亮，林志辉，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12