高温油井水泥降失水剂ZFA-1的合成及性能

来源：钻井液与完井液杂志2020年第2期北京时间：

作者：李晓岚,郑志军,郭鹏

单位：中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院, 河南濮阳 457001；

摘要：针对水溶性聚合物在强碱下耐高温性能的局限性，笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路，设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1。通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺：AM：IA：AMPS物质的量比为6.0：2.5：1.5，分子量调节剂加量为0.005%，偶联剂加量为0.5%，无机材料加量为5%，引发剂加量为0.5%，单体质量分数为25%，体系pH值为6，引发温度为55℃，反应时间为6 h；分别采用红外光谱（FT-IR）、热重分析（DSC/DTG）对ZFA-1进行了表征。结果表明，ZFA-1为预期结构的产物，在326℃时失重率仅为7.81%，主要是由于偶联剂和无机材料的引入增加了其在高温下的稳定性。对ZFA-1的性能评价结果表明，当ZFA-1加量为1.0%~1.5%时，可将水泥浆在93~200℃、6.9 MPa时的失水量控制在50 mL以内，具有优良的抗盐性能，且对水泥石的抗压强度无不良影响。

关键词：降失水剂, 高温, 油井水泥, 无机-有机聚合物, 偶联共聚

基金资助：

中石化石油工程技术服务有限公司项目“高温油井水泥降失水剂ZFA-1和缓凝剂ZRT-1的研制”（SG15-02K）