一种油井水泥专用高温悬浮剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种油井水泥专用高温悬浮剂及其制备方法，由以下重量份的组分组成：2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸10～20份、乙烯基吡咯烷酮5～10份、丙烯酰胺晶体5～10份、去离子水60～80份、过硫酸钾0.01～0.05份、吊白粉0.01～0.05份、氢氧化钠2～5份、硅酸镁铝60～80份。本发明专利技术的方法原理简单，技术可靠，操作简便，制备的高温悬浮剂应用温度高，对水泥浆其他性能无影响，且配伍性好，特别是不影响水泥浆低温下的流变性能，可很好的适用于高温水泥浆体系，克服了现有油井水泥浆高温悬浮剂的不足和缺陷。

A special high temperature suspending agent for oil well cement and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种油井水泥专用高温悬浮剂及其制备方法
本专利技术涉及油田完井技术固井领域所用的水泥外加剂，尤其是一种油井水泥专用高温悬浮剂及其制备方法，主要用于提高高温水泥浆沉降稳定性。
技术介绍
油近年来，随着勘探开发的不断深入，深井超深井逐年增加，井底温度越来越高。在高温超高温固井过程中，水泥浆中部分外加剂在高温下降解失效使得水泥浆颗粒沉降分层。特别是在高温深水平井中，由于浆体沉降产生高边水带，固井水泥环失去应有的层间封隔作用。目前水泥浆在高温凝结过程中产生的沉降问题和水泥石收缩引起的固井水泥微环隙问题，在国内外固井界均尚未得到很好的解决。主要体现在常规下能产生悬浮作用的外加剂在高温下降解失效失去了悬浮作用，水泥浆沉降。特别是在盐水环境下，更多油井水泥外加剂在盐水中失效更加明显，高温盐水水泥浆体系的沉降问题更加突出。解决水泥浆体在高温下的沉降问题是提高固井质量、预防油气窜的根本所在。在水泥浆中加入高温悬浮剂，使水泥浆在高温超高温、盐水条件下具有很好的沉降稳定性，是提高固井质量，预防水平井高边水带导致固井层间封隔失效。
技术实现思路
本专利技术主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种油井水泥专用高温悬浮剂及其制备方法，该高温悬浮剂应用温度高，对水泥浆其他性能无影响，且配伍性好。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种油井水泥专用高温悬浮剂由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10～20份、乙烯基吡咯烷酮5～10份、丙烯酰胺晶体5～10份、去离子水60～80份、过硫酸钾0.01～0.05份、吊白粉0.01～0.05份、氢氧化钠2～5份、硅酸镁铝60～80份。进一步的技术方案是，由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份、乙烯基吡咯烷酮5份、丙烯酰胺晶体8份、去离子水份70份、过硫酸钾0.05分、吊白粉0.02份，氢氧化钠3.5份、硅酸镁铝75份。一种油井水泥专用高温悬浮剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体并依次投入反应釜中，搅拌均匀，用氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5～6，升温至68～72℃，在氮气保护下，依次滴加过硫酸钾、吊白粉溶液，搅拌均匀后，静置聚合3～5h，搅拌降温至50℃以下，即得原料A；(2)取100重量份原料A到捏合机中，投加硅酸镁铝，进行捏合；捏合至均匀棉絮状，放入烘干托盘，进行烘干，水份低于3％时，自然冷却，然后经破碎、细粉，即得高温悬浮剂。进一步的技术方案是，所述步骤(1)中升温至68℃。进一步的技术方案是，所述步骤(1)中静置聚合时间为5h。进一步的技术方案是，所述步骤(2)中的烘干温度为80～90℃。进一步的技术方案是，所述氢氧化钠溶液浓度为40％，过硫酸钾溶液浓度为1％，吊白粉溶液浓度为0.5％。本专利技术的有益效果：本专利技术的方法原理简单，技术可靠，操作简便，制备的高温悬浮剂应用温度高，对水泥浆其他性能无影响，且配伍性好，特别是不影响水泥浆低温下的流变性能，可很好的适用于高温水泥浆体系，克服了现有油井水泥浆高温悬浮剂的不足和缺陷。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做更进一步的说明。实施例1(1)配制高温悬浮剂原料，由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份，乙烯基吡咯烷酮5份，丙烯酰胺晶体8份，去离子水份70份，过硫酸钾0.03分，吊白粉0.015份，氢氧化钠3.5份，硅酸镁铝75份；(2)将去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体依次投入反应釜中，搅拌均匀，用浓度为40％的氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5；升温至70℃，在氮气保护下，依次滴加浓度为1％的过硫酸钾溶液、浓度为0.5％的吊白粉溶液，搅拌均匀后，静置聚合3h，搅拌降温至50℃以下，即得原料A；(3)取100重量份原料A到捏合机中，投加75份硅酸镁铝，进行捏合；捏合至均匀棉絮状，放入烘干托盘，在80～90℃下进行烘干，水份低于3％时，自然冷却，然后经破碎、细粉，即得高温悬浮剂。实施例2(1)配制高温悬浮剂原料，所述高温悬浮剂原料由以下组分按重量份组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份，乙烯基吡咯烷酮5份，丙烯酰胺晶体8份，去离子水份70份，过硫酸钾0.03分，吊白粉0.015份，氢氧化钠3.5份，硅酸镁铝75份；(2)将去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体依次投入反应釜中，搅拌均匀，用浓度为40％的氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5；升温至68℃，在氮气保护下，依次滴加浓度为1％的过硫酸钾、浓度为0.5％的吊白粉溶液，搅拌均匀后，静置聚合3h，搅拌降温至50℃以下，即得原料A；(3)取100重量份原料A到捏合机中，投加75份硅酸镁铝，进行捏合；捏合至均匀棉絮状，放入烘干托盘，在80～90℃下进行烘干，水份低于3％时，自然冷却，然后经破碎、细粉，即得高温悬浮剂。实施例3(1)配制高温悬浮剂原料，所述高温悬浮剂原料由以下组分按重量份组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份，乙烯基吡咯烷酮5份，丙烯酰胺晶体8份，去离子水份70份，过硫酸钾0.04份，吊白粉0.022份，氢氧化钠3.5份，硅酸镁铝75份；(2)将去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体依次投入反应釜中，搅拌均匀，用浓度为40％的氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5；升温至68℃，在氮气保护下，依次滴加浓度为1％的过硫酸钾、浓度为0.5％的吊白粉溶液，搅拌均匀后，静置聚合3h，搅拌降温至50℃以下，即得原料A；(3)取100重量份原料A到捏合机中，投加75份硅酸镁铝，进行捏合；捏合至均匀棉絮状，放入烘干托盘，在80～90℃下进行烘干，水份低于3％时，自然冷却，然后经破碎、细粉，即得高温悬浮剂实施例4(1)配制高温悬浮剂原料，所述高温悬浮剂原料由以下组分按重量份组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份，乙烯基吡咯烷酮5份，丙烯酰胺晶体8份，去离子水份70份，过硫酸钾0.05分，吊白粉0.02份，氢氧化钠3.5份，硅酸镁铝75份；(2)将去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体依次投入反应釜中，搅拌均匀，用浓度为40％的氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5.升温至68℃，在氮气保护下，依次滴加浓度为1％的过硫酸钾、浓度为0.5％的吊白粉溶液，搅拌均匀后，静置聚合5h，搅拌降温至50℃以下，即得原料A；(3)取100重量份材料A到捏合机中，投加75份硅酸镁铝，进行捏合；捏合至均匀棉絮状，放入烘干托盘，在80～90℃下进行烘干，水份低于3％时，自然冷却，然后经破碎、细粉，即得高温悬浮剂。将实施例1-4的高温悬浮剂分别制备成含高温悬浮剂的干混油井高温水泥浆和水混油井高温水泥浆；其干混油井高温水泥浆，由以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井水泥专用高温悬浮剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10～20份、乙烯基吡咯烷酮5～10份、丙烯酰胺晶体5～10份、去离子水60～80份、过硫酸钾0.01～0.05份、吊白粉0.01～0.05份、氢氧化钠2～5份、硅酸镁铝60～80份。/n

【技术特征摘要】
1.一种油井水泥专用高温悬浮剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10～20份、乙烯基吡咯烷酮5～10份、丙烯酰胺晶体5～10份、去离子水60～80份、过硫酸钾0.01～0.05份、吊白粉0.01～0.05份、氢氧化钠2～5份、硅酸镁铝60～80份。


2.根据权利要求1所述的一种油井水泥专用高温悬浮剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸12.5份、乙烯基吡咯烷酮5份、丙烯酰胺晶体8份、去离子水份70份、过硫酸钾0.05分、吊白粉0.02份，氢氧化钠3.5份、硅酸镁铝75份。


3.权利要求1或2的一种油井水泥专用高温悬浮剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺晶体并依次投入反应釜中，搅拌均匀，用氢氧化钠溶浓中和至PH为5.5～6，升温至68～72℃，在氮气保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洪琼，赵仕华，
申请(专利权)人：四川安钮诺斯油气能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51