一种中高温四元共聚物缓凝剂的合成及性能

来源：钻井液与完井液杂志2016年第3期北京时间：

作者：王红科,王野,靳剑霞,李立昌,杨豫杭,陈柳,程海涛,陈实

单位：1.渤海钻探工程技术研究院, 天津 300457；2. 渤海钻探第四钻井工程分公司, 河北任丘 062552；3. 吐哈油田公司勘探公司, 新疆鄯善 838202；

摘要：针对缓凝剂在中高温过渡范围内水泥浆中性能不佳的问题，以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）和N，N-二甲基丙烯酰胺（NNDAM）为原料，过硫酸铵为引发剂，采用水溶液聚合法合成了一种四元共聚物缓凝剂。利用红外光谱分析表征了聚合物结构，证明样品中无单体存在，单体充分进行了共聚反应。性能研究结果表明，在80～120℃范围内，合成缓凝剂对油井水泥具有很好的缓凝性能，且对温度不敏感，在同一温度下，随着缓凝剂用量的增加，稠化时间也随之增加，缓凝剂的加量与稠化时间具有很好的线性关系，在100℃下，加量为0.8%、1.0%和1.5%时的稠化时间分别为161、197和227 min；加量相同时，随着温度的升高，缓凝时间有所变短，未出现“倒挂”现象，加量为1.5%时，在80、100和120℃的稠化时间分别为248、227和208 min；该缓凝剂在80～120℃范围内对水泥石抗压强度影响小，抗盐达到18%，与其他水泥浆外加剂配伍性好。对缓凝剂机理也进行了分析。

关键词：缓凝剂, 四元共聚物, 固井, 油井水泥, 稠化时间

基金资助：中国石油天然气集团公司钻完井重大工程技术现场试验项目“枯竭油气藏型储气库固井技术与压缩机组现场试验”（2014F-1501）。