油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油井用胶乳防窜剂，尤其是一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜 剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国内对于适应于定向井、复杂结构井固井的油井水泥浆体系研究较少，胶乳 水泥因其具有优异的性能，可以解决上述问题。胶乳水泥具有较强的抗折强度和良好的力 学性能；良好的防气窜性能以及具有较好的抗腐蚀性能等。另一方面，胶乳水泥具有致密 性和非渗透性，从而有利于延长生产井的寿命。根据所用乳化剂种类的不同，胶乳可分为阳 离子型胶乳、阴离子型胶乳及非离子型胶乳。靳建洲等介绍了胶乳BCT-800L中加入稳定剂 BCT-830L，复配后的胶乳具有较高的机械稳定性和高温稳定性，抗温达到150°C。张小光等 介绍了羧基丁苯胶乳中加入两种非离子表面活性剂作为稳定剂，复配后的胶乳具有较好高 温稳定性，抗温达到140°C。陈大钧报道了以一种非离子表面活性剂0P-10和一种阴离子表 面活性剂烷基二苯醚磺酸二钠盐作为胶乳稳定剂制备的胶乳，具有较高的抗盐稳定性。专 利CN106864274A报道了采用烷基酚聚氧乙烯醚、a-烯基磺酸钠、AMPS三元聚合物和羧甲 基羟乙基纤维素作为稳定剂和降失水剂制备的胶乳防窜剂，抗温达到180°C。上述所报道的 胶乳可以满足一般深井固井的要求，然而对于高温深井和超高温固井，其性能指标不能满 足。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂及其 制备方法，制备的阴离子丁苯胶乳对水泥浆中的离子敏感性低、控制水泥浆的降失水量低。 改性丁苯胶乳的抗温达到200°C，抗氯化钠盐水达到半饱和，而且可以防止油气水窜，该产 品成本较低，制备简单，是一类经济环保类固井材料。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油田固井用阴离子丁苯 胶乳防窜剂，按照质量份数包括如下组分：
[0005]
[0006] 所述阴离子丁苯胶乳原衆中的质量固含量为40-43%，粘度为35mPa.S-ASmPa*s， pH值为6-8 ;
[0007]所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH2)n，n 为5-15的整数；
[0008]所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH2)n，n 为15-60的整数；
[0009] 所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6-C18的烷基、-SO3和Na+;
[0010] 所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6-C16的烷基、-O(CH2CH2)n、-SO3和 Na+，n为2-8的整数。
[0011] 所述消泡剂为硅氧共聚物和C5-C8的脂肪醇酯，其中硅氧共聚物含-Si-O和-CH3 的结构。
[0012] 优选，按照质量包括如下组分：1〇〇份阴离子丁苯胶乳原浆、4-7份非离子表面活 性剂A、0. 8-2. 0份非离子表面活性剂B、0. 6-1. 5份阴离子表面活性剂C、1. 5-2. 2份阴离子 表面活性剂D、0. 3-0. 7份消泡剂和20-25份去离子水；其中表面活性剂A为聚合度为10的 壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂B为聚合度为40壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂C为十二 烷基磺酸钠；表面活性剂D为聚合度为3的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；消泡剂为硅氧共聚 物和仲己醇酯。
[0013] 所述的油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂的制备方法，将非离子表面活性剂A、非 离子表面活性剂B、阴离子表面活性剂C、阴离子表面活性剂D和水按相应的比例依次加入 反应釜中，升温至40-45°C，恒温搅拌，直至混合物全部溶解，然后关闭反应釜加热器，至釜 体温度降至30-35°C，再加入阴离子胶乳原浆和消泡剂，继续搅拌lh，即制备出油田固井用 阴离子丁苯胶乳防窜剂。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] (1)本发明采用丁苯胶乳原浆进行加入稳定剂和护凝剂等，使其能够应用于油田 固井作业中，该制备方法简单，对设备要求较低；
[0016] (2)该阴离子丁苯胶乳具有良好的降失水和防气窜的双重效果，特别是配合AMPS 型的降失水剂使用效果更佳；
[0017] (3)该阴离子丁苯胶乳适用于深井高温井固井作业，最高耐温可达200°C，同时可 以增加水泥石的韧性，减少水泥石的收缩率。
【附图说明】
[0018] 图1是实施例1的稠化曲线图；
[0019] 图2是JR-I胶乳在200°C下的稠化曲线图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[0021] 本发明的油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂，按照质量份数包括如下组分：
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[0023] 所述阴离子丁苯胶乳原衆中的质量固含量为40-43%，粘度为35mPa^s-ASmPa*s， pH值为6-8 ;
[0024] 所述非离子表面活性剂A的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH丄，n 为5-15的整数；
[0025] 所述非离子表面活性剂B的分子结构含有C7-C13的烷基、-C6H5和-0(CH2CH丄，n 为15-60的整数；
[0026] 所述阴离子表面活性剂C的分子结构含有C6-C18的烷基、-SO3和Na+;
[0027] 所述阴离子表面活性剂D的分子结构含有C6-C16的烷基、-O(CH2CH2)n、-SO3和 Na+，n为2-8的整数。
[0028] 所述消泡剂为硅氧共聚物和C5-C8的脂肪醇酯，其中硅氧共聚物含-Si-O和-CH3 的结构。
[0029] 优选，按照质量包括如下组分：100份阴离子丁苯胶乳原浆、4-7份非离子表面活 性剂A、0. 8-2. 0份非离子表面活性剂B、0. 6-1. 5份阴离子表面活性剂C、1. 5-2. 2份阴离子 表面活性剂D、0. 3-0. 7份消泡剂和20-25份去离子水；其中表面活性剂A为聚合度为10的 壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂B为聚合度为40壬基酚聚氧乙烯醚；表面活性剂C为十二 烷基磺酸钠；表面活性剂D为聚合度为3的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；消泡剂为硅氧共聚 物和仲己醇酯。
[0030] 所述油田固井用阴离子丁苯胶乳防窜剂的制备方法，将非离子表面活性剂A、非离 子表面活性剂B、阴离子表面活性剂C、阴离子表面活性剂D和水按相应的比例依次加入反 应釜中，升温至40-45°C，恒温搅拌，直至混合物全部溶解，然后关闭反应釜加热器，至釜体 温度降至30-35°C，再加入阴离子胶乳原浆和消泡剂，继续搅拌lh，即制备出油田固井用阴 离子丁苯胶乳防窜剂。
[0031] 本发明使用的阴离子丁苯胶乳，Zeta电位为-30-50mV，胶乳粒径为0. 05-0. 2ym， 是油井水泥颗粒粒径的1/200-1/100,它可以填充水泥的缝隙，使水泥石更加致密，降低水 泥石的渗透率，另一方面，胶乳粒子在压差的作用下在水泥颗粒间聚集成膜，阻止水泥浆的 失水。
[0032] 本发明使用的非