【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油勘探，具体为一种速溶型高温聚合物降失水剂、制备方法及应用。
技术介绍
1、在油田固井中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)基水溶性阴离子有机聚合物以其良好的保水性、耐温性、抗盐性作为降失水剂有着非常重要的地位，在固井外加剂中用量占比较大。相较于液体产品，其粉体产品由于储存周期长、运输成本低，更被油田用户或国外客户所偏爱。但此类高分子聚合物粉体在加入水中溶解时，即使提高搅拌速率，也常会聚集成团，形成外湿内干的“鱼眼泡”，难以均匀分散，导致溶解缓慢，影响固井施工作业中的外加剂湿混效率；甚至可能由于溶解不彻底，影响水泥浆配浆的均匀程度，给固井施工带来安全隐患。
2、目前，已报道的速溶型聚合物固井降失水剂产品的研究较少，且主要是通过加入分子量调节剂来控制聚合物分子链长短，使其在较易溶解的范围内。但依靠调节分子量的方法来控制聚合物溶解性，往往使分子量在较低的范围内，对聚合物降失水剂在水泥浆体系中的控失水性能、耐高温性能、耐盐性能等有较大程度的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种速溶型高温聚合物降失水剂、制备方法及应用，该专利技术通过筛选不同助溶剂及其组合，确定了不影响降失水剂产品性能的助溶剂种类，得到的聚合物降失水剂粉体可快速溶解，大大提升固井施工效率；同时采用低温引发、分段加料工艺，形成耐高温分子链段，在速溶的同时保持优异的耐高温性能，在水泥浆中的综合应用性能优异。
2、本专利技术的目的之一在于提供了一种速溶型高温聚合物降
3、溶剂占1.2-3.5份；水占700-1500份；
4、所述亲水单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
5、所述吸附单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种；
6、所述耐高温水解单体为n，n-二甲基丙烯酰胺、n，n-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉中的至少一种；
7、所述引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种；
8、所述助溶剂为尿素、吐温-80、柠檬酸中的至少一种；
9、所述ph调节剂为浓度为25％的氢氧化钠水溶液。
10、作为优选的技术方案，所述降失水剂的分子量为30万～80万。
11、作为优选的技术方案，所述助溶剂为助溶剂优选吐温-80。
12、本专利技术还公开上述速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，包括如下步骤：
13、s1、将0.5-2.1质量份的引发剂加入50质量份的去离子水中配成引发剂溶液；将1.2-3.5质量份的助溶剂加入10-20质量份的去离子水中配成助溶剂溶液备用；
14、s2、将40-140质量份耐高温单体溶于135-300质量份去离子水中，配制成耐高温单体溶液备用；
15、s3、向反应釜中加入495-1130质量份去离子水，通入氮气，依次加入200-340质量份亲水单体、12-40质量份吸附单体，搅拌溶解；
16、s4、采用ph值调节剂氢氧化钠溶液调节ph值为6～7；
17、s5、升温至35～45℃后加入一部分引发剂溶液，以80～100rpm速度搅拌反应20-45min；该步骤加入的引发剂溶液占引发剂溶液总量的35％；
18、s6、保持温度在60～80℃，同时滴加耐高温单体溶液和剩余的引发剂溶液，1.5～2h内滴加完毕后，继续反应60min；
19、s7、加入助溶剂溶液，继续搅拌30min；结束反应出料，制得的降失水剂液体经冷冻、干燥、粉碎得到粉体产品。
20、作为优选的技术方案，s3中氮气的流速为0.5l/min。
21、作为优选的技术方案，s3中的搅拌速度为80～150rpm。
22、作为优选的技术方案，s4中氢氧化钠溶液的质量浓度为25％。
23、本专利技术还公开了一种水泥浆体系，配方包括：g级水泥600g、160目细硅粉240g、微硅30g、降失水剂9g、缓凝剂42g、分散剂6g，防气窜剂36g，水270g。
24、进一步的，该水泥浆体系作油田固井用。
25、本专利技术的有益效果是：
26、通过引入耐高温水解的单体增强耐高温性能，并采用特定引发剂和分段加料工艺进行水溶液聚合，在反应结束后加入特定助溶剂来改善粉体降失水剂的溶解性。
27、本专利技术中的速溶型高温聚合物降失水剂粉体具有速溶和耐高温的双重优势。一方面，与现有技术通过降低聚合物分子量来增强溶解性、但影响耐高温、耐盐等性能相比，本专利技术通过加入助溶剂来提高聚合物降失水剂的溶解性，所筛选的助溶剂种类和用量不影响降失水剂的综合应用性能，快速溶解便于油田现场应用，提高施工效率。
28、另一方面，该降失水剂分子结构中引入耐水解的氮取代酰胺基团及耐盐的磺酸基团，同时采用分段加料的合成工艺形成耐高温分子链段，产品的耐高温性能可达200℃。
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1.一种速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其合成原料包括单体、引发剂、pH调节剂、助溶剂和水；
2.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其特征在于：所述降失水剂的分子量为30万～80万。
3.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其特征在于：所述助溶剂为尿素或吐温-80。
4.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，S3中氮气的流速为0.5L/min。
6.如权利要求4所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，S3中的搅拌速度为80～150rpm。
7.如权利要求4所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，S4中氢氧化钠溶液的质量浓度为25％。
8.一种水泥浆体系，其特征在于，配方包括：G级水泥600g、160目细硅粉240g、微硅30g、降失水剂9g、缓凝剂42g、分散剂6g，防气窜剂36g，水270g。
9.如权利
...【技术特征摘要】
1.一种速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其合成原料包括单体、引发剂、ph调节剂、助溶剂和水；
2.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其特征在于：所述降失水剂的分子量为30万～80万。
3.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体，其特征在于：所述助溶剂为尿素或吐温-80。
4.如权利要求1所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的速溶型高温聚合物降失水剂粉体的制备方法，其特征在于，s3中氮气的流速为0.5l...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，
申请(专利权)人：天津科力奥尔工程材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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