降失水剂

摘要： 对近年来抗盐固井降失水剂的研究进展进行了调研分析,分为颗粒材料类,天然水溶性高分子,合成水溶性高分子三大类。将国内外降失水剂的具体案例进行对比分析,并对降失水剂行业的发展做出了展望。

摘要： 随着石油开发逐渐转向陆地深层、超深层,固井工程对油井水泥降失水剂的要求越来越高,降失水剂在高温高盐地层依然需要具备良好的控水特性。为了满足油井水泥降失水剂耐高温的性能,将有机聚合物降失水剂与新型无机材料水滑石结合起来,研制出一种耐高温耐盐的新型油井水泥降失水剂。选择2-丙酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)与衣康酸(IA)合成四元有机聚合物降失水剂F_(1),利用水滑石的层间离子可交换特性将有机聚合物降失水剂插入镁铝型水滑石(Mg/Al-LDHs)层间,研究高温下水滑石对聚合物降失水剂的保护作用。利用红外光谱、XRD与热重分析等表征水滑石插层降失水剂Mg/Al-F;-LDHs,采用静态失水实验测试水泥浆失水量。结果证明该新型降失水剂合成成功,在240°C,氯化钠(NaCl)浓度为57%(质量分数,下同)的盐水条件下,水泥浆失水量为86 mL。

摘要： 为实现超深井与复杂井超高温固井水泥浆体系的构建目标,突破常规固井水泥浆降失水剂的超高温控失水瓶颈,研制开发了超高温水泥浆降失水剂F-SHT,并对其进行了结构表征与性能评价。结果表明,F-SHT的数均分子量为21475 Da,表观黏度低,不影响水泥浆的配制;在温度达到294°C时开始发生明显热失重,表明其分子链热稳定性良好;有效控失水温度可达240°C且可抗饱和盐水,采用水泥浆静态失水量评价方法,测得240°C/6.9 MPa下饱和盐水水泥浆API失水量为38 mL。测试了F-SHT在水泥浆体系中的综合性能,停开机、稳定性与API失水评价结果均合格。F-SHT在河探1井Φ177.8 mm尾管固井中成功应用,结果表明F-SHT现场适应性良好,固井质量良好,同时为超深层油气资源的勘探开发提供了有力支撑。

摘要： 将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)作为合成单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,用氢氧化钠溶液调节合成溶液的pH值,在3种单体的共同作用下,聚合制备了AMPS/AM/AA三元共聚物降失水剂。对合成的降失水剂进行综合室内评价,结果表明,此共聚物的性能稳定,具有良好的控制失水能力和一定的抗盐能力。按照API标准进行检测,加入该降失水剂的水泥浆,失水量可控制在50mL以内。经过2个月的陈化实验,该降失水剂的性能没有改变,不影响其正常使用。该降失水剂虽具有一定的缓凝效果,但不影响强度的发展。

摘要： 高温下,含羧基降失水剂与高温缓凝剂容易产生配伍性较差的问题,导致稠化曲线异常,出现“鼓包”“平台”等问题。为此,通过分子结构设计合成AMPS/DMAA/DMC/APEG无羧基体系降失水剂,另外通过在高温水泥浆体系中的应用评价表明,无羧基降失水剂ADT具有良好的耐高温性能,最高耐温可达180°C,适应性较强。与其他厂家合成类缓凝剂配伍性良好,并且对水泥石力学强度发展无不利影响,在高温深井、超深井等复杂井固井中具有良好的应用前景。

摘要： 随着油气勘探向深井、超深井方向的不断发展,固井作业对其工作液体系及外加剂提出了更高要求。针对目前降失水剂耐温、抗盐性能不足、适应温度范围窄、且与其他外加剂相容性差等问题,基于分子结构设计思想并结合功能单体优选,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、纳米二氧化硅等为原料制备了高温固井水泥浆用降失水剂GT-1。采用红外光谱、凝胶色谱、热综合及扫描电镜等分析方法研究了其化学结构、分子量、热稳定性及水溶液微观形貌。并对GT-1的失水性能、耐温性能、抗盐性能及所配制水泥浆体系的流变性能、抗压强度和稠化性能进行了研究。结果表明,降失水剂GT-1化学结构符合预期设计,重均相对分子质量为138431,热稳定性优良,且其水溶液呈现规整的空间网状结构;同时,降失水剂GT-1耐温、抗盐性能突出,能够控制水泥浆失水量,且所配制水泥浆工程性能良好,满足固井施工需求,具有较好的应用前景。

摘要： 针对地聚合物固井水泥浆凝结时间短、表观黏度及滤失量大等问题,基于凝结时间、表观黏度和滤失量等性能参数,研究了缓凝剂、分散剂和降失水剂对地聚合物固井水泥浆的影响。结果表明:缓凝剂氯化钡和硼砂仅起到微弱的缓凝作用,而氟硅酸钠缓凝效果很好,且具有提高水泥石抗压强度的能力;分散剂木质素磺酸钠和萘系减水剂具有一定程度的分散性能,且相同注入量下萘系减水剂比木质素磺酸钠降黏效果好,而聚羧酸减水剂表现为增稠效果;降失水剂CMC和CMS均具有明显降滤失能力,相同注入量下CMS降失水性能优于CMC,二者均能够提高凝结3 d的水泥石抗压强度。该研究为完井作业中水泥浆的选择提供了借鉴。

摘要： 聚乙烯醇与交联剂戊二醛在60°C、酸性环境下的水溶液中发生反应,生成化学交联聚乙烯醇降失水剂.研究结果表明:当6％聚乙烯醇和5％戊二醛的质量比为300:1.4,6％聚乙烯醇和0.1mol/L盐酸的质量比为300:47时,得到API滤失量较低的产品.线形方程生产的中试产品的性能和实验室合成样品保持一致.加入1.2％BWOC产品可使G级油井水泥浆在60～80°C的API滤失量降至50 mL以下,满足中低温型降失水剂一级品的要求.

摘要： 针对目前降失水剂抗高温抗盐性能差、适用范围窄、与其他水泥外加剂配伍性差等问题,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、衣康酸(IA)为主要单体,引入新型长侧链含羟基化合物,通过自由基聚合制备出共聚物型降失水剂LX-1.采用红外光谱和热失重分析对共聚物进行表征,结果表明:各单体成功参与聚合,聚合产物为目标产物,该降失水剂具有良好的耐热性能,温度适用范围宽(30～210°C).经水泥浆性能评价测试表明:在150°C时,掺量4％LX-1的水泥浆能够控制体系API失水量在50 mL以内,在210°C时,掺量6％LX-1的水泥浆能够控制体系API失水量在100 mL以内;抗盐能力优良,90°C条件下,掺量4％LX-1可使半饱和盐水水泥浆体系API失水量控制在100 mL以内,掺量5％LX-1可使饱和盐水水泥浆体系API失水量控制在100 mL以内;水泥浆流变性能良好,室温下掺量3％LX-1的水泥浆流动度为24.3 cm,相对于净浆的19.0 cm,流动度增加了27.9％,静置120 min后水泥浆流动度由24.3 cm下降至21.0 cm,流动度减少了13.4％,而净浆流动度从19.0 cm下降至11.5 cm,减少了39.5％,水泥浆体系的流动度保持性良好;含LX-1的水泥石早期强度发展快,90°C条件下1 d抗压强度为27 MPa,且后期抗压强度发展正常;与其他外加剂配伍性良好,稠化曲线无"鼓包"、"包芯"现象,水泥浆体系稳定性高,应用前景良好.

摘要： 针对塔里木油田库车山前高压天然气井盐膏层溢漏同存、安全密度窗口窄等固井难题,通过优选功能性单体,合成了具有耐温抗盐且分散性好等特性的降失水剂FL-A.红外光谱分析结果表明,单体均参与了聚合反应;热重分析结果表明,FL-A具有良好的耐热性能,耐温达300°C;水泥浆性能评价表明,该降失水剂控失水性能好,抗盐达饱和,与其他外加剂配伍性好,稠化线型正常.采用该降失水剂配制的密度为2.3～2.6 g/cm3含盐高密度水泥浆体系在105～180°C高温下具有液固比低、失水量小、沉降稳定性好、流变性能优、强度发展快等特性.在盐膏层固井应用10余井次,封固质量良好,高压盐水均得到有效封隔.

摘要： 本文在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸(AMPS/AM/AA)三元共聚物类油井水泥降失水剂中引入单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),考察了DMAA对降失水剂分子量、降失水性能、稠化时间、分散性能、耐温性能的影响,结果表明在AMPS/AM/AA三元共聚物中引入不同比例的DMAA后,随着DMAA比例的提高,共聚物的聚合度降低、控制失水性能减弱;水泥浆在80～100°C之间"倒挂"现象缓解,130～150°C之间"倒挂"现象加剧;降失水剂的分散效果降低;水泥浆在高温条件下的稳定性提高.

摘要： 采用2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)等单体通过自由基水溶液聚合,合成的四元共聚物降失水剂,适用于海上石油固井淡水和海水水泥浆体系.该降失水剂具有良好的降滤失性能而且由于烯丙基聚乙二醇(APEG)的引入使的该固体降失水剂具有良好的分散作用.

摘要： 本文介绍了一种新型有机/无机杂化碱激发抗高温降失水剂SMA/CaCO3/CaCl2@SiO2,其从常温到200°C在水基钻井液基浆中的降失水效果都良好.其降失水机理为:SMA/CaCO3/CaCl2@SiO2外层的二氧化硅在碱性条件下反应生成硅酸钠,温度越高反应越激烈;反应到一定程度,内层的钙离子释放出来,与硅酸钠反应生成硅酸钙;最后,在SMA与改性碳酸钙的接枝共聚物的咬合填充作用以及大分子余链所形成的网架作用、硅酸钙的填充作用和硅酸钠的成膜作用下达到降失水的效果.

摘要： 为了满足高温高压储层钻井的要求,需要研制抗高温钻井液处理剂.研究采用自由基共聚方法合成了抗高温耐盐的降失水剂HFT,并对该抗高温聚合物进行了表征及在高密度钻井液体系中进行评价,实验结果表明该基于该处理剂所建立的体系在密度为2.0g/cm3条件下抗高温可达到200°C,体系具备流变性好以及失水小的优点.

摘要： 通过2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等单体,对PVA1788进行接枝改性,合成了一种油井水泥降失水剂——接枝改性聚乙烯醇.室内实验评价了该改性聚乙烯醇作为降失水剂使用的耐温性能、抗盐性能、流变性能、抗压强度及防气窜性能等.结果表明,加有改性PVA的水泥浆体系在150°C时API失水可控制在150mL以内,水泥浆体系具有一定的抗盐性,稠化时间稍有延长,水泥石抗压强度较原浆稍有提高,明显改善了聚乙烯醇类降失水剂不抗盐的性能,与其他外加剂配伍性良好,水泥浆体系具有很好的防气窜能力,综合性能能够满足150°C以下的中高温固井要求.

摘要： 针对松科2井井深、井底温度高的特点,优选了高温缓凝剂和降失水剂,室内试验表明两者具有较好的抗高温性能及良好的配伍性能.添加45％的热稳定剂石英砂以提高水泥石热稳定性,防止水泥石高温下会出现强度衰退现象.通过超高温水泥浆体系试验,设计出了松科2井Φ177.8mm尾管固井水泥浆,试验表明该水泥浆性能稳定,210°C内稠化时间可调,游离液为0,失水量50mL以内,水泥石250°C养护14d后抗压强度大于25MPa,达到设计要求.该水泥浆体系成功应用于松科2井Φ177.8mm尾管固井作业,现场应用证明,该超高温水泥浆体系能满足超深井固井需要,可在深井、超深井固井作业中推广应用.

摘要： 温度是影响水泥浆性能的关键因素,井的不同垂深对应不同的井底循环温度.针对不同的井底循环温度选用合适的水泥浆是固井设计水泥浆体系的基本原则之一.海洋井组固井,由于口井的垂深变化大,井底循环温度范围大,选用不同的水泥浆体系会对海洋井组固井造成诸多困难.因此对水泥浆体系进行筛选,对固井添加剂掺量进行优化,最终形成一套适合海洋并组固井的一套水泥浆体系,并在胜利油田井组的固井作业中应用,取得了良好的效果,固井质量优质,减少了现场工作量.

摘要： 采用水溶液自由基聚合制备了抗高温、抗盐多元聚合物类固井水泥降失水剂BZF-L1,通过分子设计对降失水剂的性能进行了优化.实验结果显示该降失水剂抗温可达180°C,抗盐可达饱和.通过改变降失水剂的加量,可使水泥浆在室温至180°C,淡水至饱和盐水条件下的失水量控制在50mL以下.加有该降失水剂的水泥浆,其稠化曲线、抗压强度、沉降稳定性、流变性能及游离液性能均能满足固井施工要求,现场应用效果良好.

摘要： 本文针对海塔地区独特的地质特征,对水泥浆降失水剂ZJK103的合成条件进行了优选,并对其性能进行了评价.实验结果表明,不同水源条件下,水质对ZJK103的降失水作用没有影响;合成的降失水剂对水泥石抗压强度无不良影响;拌和水都是海拉尔水,而养护水不同时,水泥石的抗压强度没有明显变化;ZJK103降失水剂的增稠效果好于一般降失水剂.综合水泥浆体系的各种性能,判定室内合成的水泥浆降失水剂符合海塔地区固井质量要求.

摘要： 随着深层油气藏勘探开发力度的加大，深井、超深井数量不断增加。高温固井中常用AMPS类共聚物降失水剂来控制水泥浆的液相滤失,共聚物溶液在高温高压条件下的流变性对水泥浆性能有重要影响.采用7400高温高压流变仪,研究了温度和压力对AMPS/AM/AA三元共聚物溶液流变性的影响.实验结果表明,一定压力下,当温度≤120°C时,共聚物溶液的表观黏度随温度的增加而减小;温度在120～130°C时,共聚物溶液存在温敏现象,表观黏度急剧增大;温度≥130°C时,共聚物溶液的表观黏度随温度的增加而明显减小.一定温度下,压力对共聚物溶液流变性影响不如温度明显,随压力增加,共聚物溶液的表观黏度稍有增加.AMPS/AM/AA共聚物的粘温关系对水泥浆的沉降稳定性、稠度、稠化时间等性能具有重要影响.

摘要： 本发明涉及油田化学品领域的一种粘稠状抗盐降失水剂溶液制成固体剂型的方法及固体剂型降失水剂和应用。所述的将粘稠状抗盐降失水剂溶液制成固体剂型的方法，可包括以下步骤：步骤一、将所述粘稠状抗盐降失水剂溶液加热；步骤二、将无机盐类固化剂与所述粘稠状抗盐降失水剂溶液混合，形成均匀的混合液；步骤三、搅拌混合液；步骤四、将混合液冷却，获得固体剂型产品。本发明的优势在于不仅实现了粘稠状抗盐降失水剂溶液转化为固体剂型的目的，解决了液体产品在运输、储存和现场应用等方面的问题，同时，本发明所述的将粘稠状抗盐降失水剂溶液制成固体剂型的方法并不改变抗盐降失水剂产品的应用性能。

摘要： 本发明是一种油井水泥降失水剂交联剂及其制备方法，交联剂组分包括氯氧化锆、乳酸、乙酸混合液、三乙醇胺、多元醇、吡咯烷酮、氢氧化钠、高温稳定剂和水。制备方法为：按照物料配比将氯氧化锆和水放入反应釜内，搅拌溶解，接着加入乳酸和乙酸混合液，搅拌，加入氢氧化钠，升温至80°C，搅拌5h；加入三乙醇胺和吡咯烷酮，保持反应温度为80°C，继续搅拌2.5‑3h；加入多元醇搅拌20min，加入高温稳定剂，恒温反应1.5h；产物用孔径大于0.08mm的筛过滤，得到交联剂。本发明中的交联剂的合成工艺简便，原料来源广，现场操作适应性强，本交联剂解决了现有产品对不同pH值适应性不足的问题，强度以及耐高温性都很好。

摘要： 本发明提供了一种与AMPS-IA缓凝剂配伍型油井水泥降失水剂及制备方法，采用该方法制备的降失水剂用于石油、天然气钻井固井过程中降低水泥浆的失水量。采用该方法制备的降失水剂是一种四元共聚物，共聚单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N，N’-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MA)，引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠的混合液。本发明所提供的降失水剂具有良好的控制失水能力和改善水泥浆流变性的能力，且与缓凝剂AMPS-IA拥有良好的配伍性。

摘要： 本发明公开了一种多级吸附聚合物降失水剂及其制备方法，属于油田化学品及油井水泥固井用外加剂技术领域。本发明的多级吸附聚合物降失水剂由以下重量百分比成分组成：二元共聚物35％～60％、三元共聚物20％～40％、四元共聚物10％～30％。本发明提供的多级吸附聚合物降失水剂，可以用于超高温深井固井，适用温度可达30°C～210°C，能够有效抑制高温下过渡分散造成水泥浆稳定性变差以及改善强吸附基团过多导致水泥浆异常胶凝的情况，提高了聚合物降失水剂在油井水泥浆体系中的适应性。

摘要： 本发明涉及一种热不降粘型油井水泥降失水剂及其制备方法和应用。以重量份数计，该降失水剂包括以下组分：100重量份的水；6～10份的2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸；6～10份的N,N‑二甲基丙烯酰胺；2～6份的顺丁烯二酸；1～5份的丙烯酸；1～5份的长链丙烯酸烷基酯；5～6份的氢氧化钠；0.1～0.3份的过硫酸铵；0.1～0.3份的亚硫酸氢钠。本发明的热不降粘型油井水泥降失水剂在20°C～160°C温度范围内，配浆(水泥浆)粘度适中，有良好的降失水性；同时因为组分中引入了长链疏水单体长链丙烯酸烷基酯，具有高温时热浆粘度微增的作用，避免了升温养护后浆体变稀的问题。

摘要： 本发明公开了一种油井水泥用有机无机杂化降失水剂的制备方法与应用，其制备方法为：取2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺类单体、羧酸类单体及对苯乙烯磺酸钠加入蒸馏水中，常温下搅拌均匀，调节pH；加入引发剂后，升温反应，得到液态阴离子型聚合物降失水剂；将液态阴离子型聚合物降失水剂与镁铝型水滑石混合，在65‑75°C下搅拌6‑8小时沉降、水洗、离心、冷冻干燥并研磨，得到油井水泥用有机无机杂化降失水剂。本发明以水为分散介质，制备工艺简单，成本低，本发明的降失水剂，能有效地降低水泥浆高温下的失水量，改善单一聚合物降失水剂给水泥浆带来的过缓凝现象，对油井水泥有较好的适应性，适合作为油井水泥降失水剂使用。

摘要： 本发明提供一种水泥浆抗高温降失水剂的制备方法，具体步骤为：第一步，按需求比例将2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解在水中，并调节溶液的pH值至6‑8；按需求比例加入N,N‑二甲基丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，搅拌至全部溶解；第二步，制备乳化液；第三步，将制备好的乳化液倒入反应釜中，在转速300‑600·min‑1下搅拌，通氮气15‑30min后，加入引发剂，加热至65‑80°C反应2‑4h，停止搅拌与加热，冷却至室温。将质量比为2‑8%的按照本发明制备的抗高温降失水剂加入油田固井水泥浆中，按照“SY/T 5504.2‑2013油井水泥外加剂评价方法第2部分：降失水剂”所记载，100‑220°C下测定其失水量，失水量低于150ml，从而保证其在高温条件下的降失水性能。

摘要： 本发明提供了一种用于油井水泥的降失水剂，其原料包括按质量份数计的以下组分：水：100质量份；单体聚乙烯醇：7‑12质量份；芳香醛类交联剂：0.1‑0.2质量份；硼酸：0.05‑0.15质量份；浓盐酸：0.1‑0.2质量份；以及氢氧化钠：0.5‑0.8质量份。并提供了该降失水剂的制备方法和应用。

摘要： 本发明公开了一种抑制水泥浆早期异常胶凝的降失水剂及其制备方法，降失水剂是四元共聚物，包含A组分55‑70份，B组分10‑15份，C组分为10‑15份，D组分为10‑15份，A为AMPS或AMPS盐，B组分为丙烯酰胺类，C组分为单宁，D组分为氮取代丙烯酰胺。其合成产物具有良好的抑制水泥浆早期异常胶凝的性能，同时也具有降失水剂要求的降失水、调整水泥浆流变等基础性能，满足客户一剂多用、施工简单的要求。制备方法采用两段引发接枝聚合方法，提高了单宁等天然原料的利用率，操作简单，安全环保。

摘要： 本发明公开了一种固井用耐温抗盐降失水剂及其制备方法、应用，该降失水剂为对乙烯基苯磺酸钠、N,N‑二甲基丙烯酰胺和衣康酸通过自由基聚合所得三元共聚物。本发明三元共聚物以对乙烯基苯磺酸钠代替了常规聚合单体2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸，大幅提升了聚合物的高温稳定性，且磺酸基团水化能力强、对外界金属阳离子，如钙、镁等具有较好的耐受性，聚合物的抗盐性能也大幅提升；同时，N,N‑二甲基酰胺基、羧基等基团的引入，提升了高温下降失水剂的控失水能力以及与其它外加剂的配伍性，满足其作为一种耐温抗盐降失水剂在油田水泥中的应用开发需要。