专利名称：：一种有机曼尼希碱促凝剂的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种油井水泥促凝剂及其制备方法，属于油田化学用剂及油气井固井领域。此促凝剂可用于深水低温环境固井过程中加快水泥浆稠化、凝固，在套管与井壁之间形成有效的水泥环支撑井壁，防止水气窜的发生。技术背景在开采深水浅层油气资源时，往往会遇到低温环境。低温造成水泥浆凝结时间长，水泥石抗压强度低。水泥凝固缓慢，导致水泥浆在凝结过渡时期，容易发生气窜，低温也使水泥石早期强度达不到要求，这些将加大深水固井工作的难度，同时存在各种各样的潜在的风险。因此，在深水低温固井中安全高效地使用低温促凝剂显得尤为重要。目前常用的油井水泥促凝剂有无机盐类，如氯化钙。但氯化钙影响水泥浆的流变性，导致水化30min后塑性粘度增加；与原浆相比，加有氯化钙的水泥(将体系初期渗透率下降，低的渗透率将不能控制气窜；使水泥浆在最初几个小时内放热速率提高，增加了体系水化热，温升的结果使套管膨胀，由于钢材和水泥石膨胀系数不同有可能导致套管和水泥环脱离，发生"热微环隙"和层间窜流；同时水泥石的抗硫性能降低。本发明的有机曼尼希碱促凝剂利用曼尼希反应原理，通过胺甲基化反应，合成了一种新型有机曼尼希碱促凝剂。与现有技术相比，本发明具有以下显著特点(1)本发明用量小，促凝早强效果明显，能大幅度縮短低温环境下水泥浆的稠化时间，过渡时间短有效防止窜流发生。(2)对钢材和水泥石无负面影响，同时对环境无污染。(3)制备工艺简单，成本低廉。
发明内容本发明的目的是提供一种促凝剂及其制备方法。该促凝剂具有良好的促凝性能，而且能够提供水泥石抗压强度，改善固井质量。木发明的目的是这样实现的，所提出的有机促凝剂是有机醛类单体、醇胺类单体和有机酸类单体的縮聚物。本发明所提到的有机醛类单体包括一元醛或多元醛，如甲醛、乙醛、乙二醛等；醇胺类单体包含至少一个二氢或三氢羟基胺，如一乙醇胺、三乙醇胺、甲基或乙基二乙醇胺等；有机酸类单体包括乙酸、甲酸、草酸等。本发明所述的有机曼尼希碱促凝剂的制备方法主要包括以下三步I、在装有回流冷却装置、搅拌器、温度计、滴液漏斗的四口反应瓶中加入醇胺类单体和醛类单体，反应3040min。反应的方程式如下；R—CH—OHR1—NH—R2+R-CHO--*IR1--N-R2II、将有机酸缓慢加入反应釜，然后将反应液加热至6070°C，保温活化3050mirb继续升温至901l(TC反应2~3h。反应的方程式如下R"R"R—CH—OH+R'-CH—COOH---^R'—C—COOHII/R1R1—N—R2R—CH—N〈、R2III、加入适量的NaOH中和，即得到本发明所述的有机曼尼希碱促凝剂。具体实施方式实施例1，说明有机促凝剂的制备方法在装有回流冷却装置、搅拌器、温度计、滴液漏斗的四口反应瓶中分别加入甲醛溶液9g、二乙醇胺llg，搅拌下反应30min。然后将醋酸6g缓慢滴加到烧瓶中，升温至7(TC，并保持在此温度下活化反应35min后，溶液在此过程中逐渐变黄，继续升温至9(TC反应23h，得到棕黄色液体，最后将产物用NaOH中和即可。实施例2，本发明的有机曼尼希碱促凝剂对水泥浆性能的影响评价将本发明的有机曼尼希碱促凝剂按加量00.06%范围加入水泥浆体系中，测量本发明的有机促凝剂不同加量下的水泥桨流动度、初始稠度、稠化时间、30100Bc过渡时间和抗压强度，测量结果见表1。实验结果表明加入本发明的有机曼尼希碱促凝剂水泥浆流动度变化不大，初始稠度较低，14'C稠化时间随本发明的有机曼尼希碱促凝剂加量的增加而不断减少，30100Bc过渡时间明显缩短，同时2(TC24h水泥石抗压强度也比未加本发明有机曼尼希碱促凝剂的水泥石强度大幅度提高。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1.一种有机曼尼希碱促凝剂的制备方法，其特征是主要包括三步I、在装有回流冷却装置、搅拌器、温度计、滴液漏斗的四口反应瓶中加入醇胺类单体和醛类单体，反应30min。反应的方程式如下；II、将有机酸缓慢加入反应釜，然后将反应液加热至70℃，保温活化0.5h，继续升温至90℃反应2～3h。反应的方程式如下III、加入适量的NaOH中和，即得到本发明所述的有机促凝剂。全文摘要本发明提供了一种水泥促凝剂及其制备方法。其目的是缩短水泥浆在低温环境下的凝固时间，提高水泥石抗压强度，改善固井质量。本发明以曼尼希反应为基础，采用一元或多元的有机醛类和醇胺类为反应单体，在一定的温度下和合适的pH环境中，与一元或多元有机酸发生曼尼希碱化学反应，生产一种有机聚合物。文档编号C07C227/10GK101333171SQ20081013868公开日2008年12月31日申请日期2008年7月31日优先权日2008年7月31日发明者步玉环,王成文,王瑞和,齐志刚申请人:中国石油大学(华东)