油井水泥浆减阻剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油井水泥浆减阻剂及其制备方法，所述油井水泥浆减阻剂主要由烯丙醇聚氧乙烯醚10～80份、丙烯酸15～80份、丙烯酸羟乙酯15～35份共聚而成。与现有技术相比，添加本发明专利技术的减阻剂的油井水泥浆流动性大大提高，不仅具有高的分散性能，而且和其他外加剂有着良好的配伍性，不影响水泥石的强度发挥，而且强度增长显著和无收缩，同时还具有低加量而发挥高的分散性能的优点。产品替代油田原常用的萘系油井水泥浆减阻剂或醛酮缩合物，在合成中不使用强刺激性物质如甲醛和浓硫酸，因而对环境不造成任何污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
油井水泥减阻剂是目前油田固井作业中广泛使用的一种油井水泥外加剂，主要用于改善水泥浆流变性能。按成分分主要有木质素磺酸盐类、萘磺酸甲醛缩合物、三聚氰胺系甲醛缩合物、氨基磺酸盐减阻剂等，其作用机理都是利用增加S电位来提高其分散性。目前油田常用的油井水泥减阻剂多为萘磺酸甲醛缩合物，简称萘系减阻剂。主要成分是萘磺酸甲醛缩合物，它是由萘用浓硫酸磺化得到萘磺酸，然后与甲醛缩合，再用苛性钠中和就得到萘磺酸钠甲醛缩合物。该类减阻剂是目前国内生产量最大，使用最广的减阻剂。它的特点是分散性能好、与其它减阻剂相比价格相对便宜、与各种外加剂复合性能好。它存在的主要问题是生产过程，特别是缩合而成的产品中有大量的甲醛残留，不利于环保。由于此类减阻剂大多采用强刺激性味的甲醛为原料进行缩聚反应，磺化过程一般都采用强腐蚀性的发烟硫酸或浓硫酸进行，不利于可持续发展，目前欧洲国家已经明确禁止生产这类外加剂，甚至在很多场合已经不再允许使用含甲醛的外加剂；由于受到作用机理方面的限制，具体使用中还存在析水大和水泥石的收缩大的缺陷，性能也受到受到限制。由此可见，传统萘系减阻剂由于性能的缺陷已经远远不能满足油田固井工程应用的需要。因此，一种具有高的分散性能，能够使油井水泥浆流动性好，同时与其他外加剂有着良好的配伍性，不影响水泥石的强度发挥且水泥石收缩小的就应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高的分散性能，能够使油井水泥浆流动性好，同时与其他外加剂有着良好的配伍性，不影响水泥石的强度发挥且水泥石收缩小的。本专利技术的油井水泥浆减阻剂主要含有以下重量组份的单体烯丙醇聚氧乙烯醚 10 80份，丙烯酸15 80份，丙烯酸羟乙酯15 35份。上述的油井水泥浆减阻剂通过以下工艺过程制取。a.按重量取分子量为500 5000的烯丙醇聚氧乙烯醚10 80份，将适量的去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入烯丙醇聚氧乙烯醚搅拌至溶解，至烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液的质量百分比浓度在45 70%。b.按重量取丙烯酸15 80份和丙烯酸羟乙酯15 35份分别配制成质量百分比浓度为30 50%的丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液。C.将烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液边搅拌边升温至50 100°C，同时将丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液滴加将的方式加入到烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液中，在滴加的同时，按重量加入1 5份的8 1 浓度的过硫酸铵水溶液。上述的滴加最好在3 5小时内滴加完毕。d.滴加完毕后保温1 3小时，降温到20 50°C，调节PH值至6. 5 7. 5。上述的烯丙醇聚氧乙烯醚也可由烯丙基醚、烯丙基聚乙二醇、丙烯醇聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚中的任一种所替换。本专利技术的油井水泥浆减阻剂的制备方法，其特点是所述油井水泥浆减阻剂通过以下工艺过程制取。a.按重量取分子量为500 5000的烯丙醇聚氧乙烯醚10 80份，将适量的去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入烯丙醇聚氧乙烯醚搅拌至溶解，至烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液的质量百分比浓度在45 70%。上述的烯丙醇聚氧乙烯醚也可以由烯丙基醚、烯丙基聚乙二醇、丙烯醇聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚中的任一种所替换。b.按重量取丙烯酸15 80份和丙烯酸羟乙酯15 35份分别配制成质量百分比浓度为30 50%的丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液。c.将烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液边搅拌边升温至50 100°C，同时将丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液滴加将的方式加入到烯丙醇聚氧乙烯醚的水溶液中，在滴加的同时，按重量加入1 5份的8 1 浓度的过硫酸铵水溶液。上述的滴加最好在3 5小时内滴加完毕。d.滴加完毕后保温1 3小时，降温到20 50°C，调节PH值至6. 5 7. 5。与现有技术相比，添加本专利技术的减阻剂的油井水泥浆流动性大大提高，不仅具有高的分散性能，而且和其他外加剂有着良好的配伍性，不影响水泥石的强度发挥，而且强度增长显著和无收缩，同时还具有低加量而发挥高的分散性能的优点。产品替代油田原常用的萘系油井水泥浆减阻剂或醛酮缩合物，在合成中不使用强刺激性物质如甲醛和浓硫酸， 因而对环境不造成任何污染。具体实施例方式实施例1 按重量取20份去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入分子量为3700的烯丙醇聚氧乙烯醚单体20份搅拌至溶解得烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液；按重量取丙烯酸单体60重量份和丙烯酸羟乙酯单体20重量份分别配置成质量百分比浓度为45%的水溶液； 将烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液边搅拌边升温至65°C，取丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液采用滴加方式加入到反应釜中，滴加的同时加入3重量份浓度为10%的过硫酸铵水溶液，滴加时间控制在4小时；滴加完毕后保温2小时，降温到35°C，加入10%的氢氧化钠碱液调节 PH值至6. 5 7. 5。实施例2 按重量取40份去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入分子量为MOO的烯丙醇聚氧乙烯醚单体45份搅拌至溶解得烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液；按重量取丙烯酸单体38重量份和丙烯酸羟乙酯单体17重量份分别配置成质量百分比浓度为50%的水溶液； 将烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液边搅拌边升温至60°C，取丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液采用滴加方式加入到反应釜中，滴加的同时加入3. 5重量份浓度为10%的过硫酸铵水溶液，4滴加时间控制在3. 5小时；滴加完毕后保温2小时，降温到40°C，加入10%的氢氧化钠碱液调节PH值至6. 5 7. 5。实施例3 按重量取60份去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入分子量为1800的烯丙醇聚氧乙烯醚单体阳份搅拌至溶解得烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液；按重量取丙烯酸单体30重量份和丙烯酸羟乙酯单体15重量份分别配置成质量百分比浓度为40%的水溶液； 将烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液边搅拌边升温至^°C，取丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液采用滴加方式加入到反应釜中，滴加的同时加入2. 5重量份浓度为10%的过硫酸铵水溶液， 滴加时间控制在3小时；滴加完毕后保温3小时，降温到30°C，加入10%的氢氧化钠碱液调节PH值至6. 5 7. 5。实施例4 按重量取30份去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入分子量为4000的烯丙醇聚氧乙烯醚单体70份搅拌至溶解得烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液；按重量取丙烯酸单体15重量份和丙烯酸羟乙酯单体15重量份分别配置成质量百分比浓度为50%的水溶液； 将烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液边搅拌边升温至80°C，取丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液采用滴加方式加入到反应釜中，滴加的同时加入5重量份浓度为8%的过硫酸铵水溶液，滴加时间控制在5小时；滴加完毕后保温1. 5小时，降温到45°C，加入8%的氢氧化钠碱液调节PH值至6. 5 7. 5。实施例5 按重量取60份去离子水加入密闭反应釜中，缓慢加入分子量为4200的烯丙醇聚氧乙烯醚单体60份搅拌至溶解得烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液；按重量取丙烯酸单体15重量份和丙烯酸羟乙酯单体25重量份分别配置成质量百分比浓度为35%的水溶液； 将烯丙醇聚氧乙烯醚水溶液边搅拌边升温至70°C，将丙烯酸水溶液和丙烯酸羟乙酯水溶液采用滴加方式加入到反应釜中，滴加的同时加入3重量份浓度为1 的过硫酸铵水溶液，滴加时间控制在4. 5小时；滴加完毕后保温2. 5小时，降温到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶梅，
申请(专利权)人：陶梅，
类型：发明
国别省市：