本发明属于水泥添加剂的技术领域，具体涉及一种油井水泥缓凝剂的制备方法。
背景技术：
随着钻井技术的提高和油田开采难度的增加，钻井向深井、超深井、复杂井发展，井底温度和压力明显提高，而高温高压下固井过程中油井水泥浆快速稠化，满足不了固井施工的要求。为保证施工安全，水泥浆中需要加入合适的缓凝剂以使水泥作业安全顺利地进行。
现有的水泥缓凝剂主要有单宁衍生物、褐煤制剂、糖类化合物、硼酸及其盐类、木质素磺酸盐、羟乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、有机酸、合成聚合物等等。最常用的缓凝剂是木质素磺酸盐类产品，而上世纪90年代以后重点开发的则是合成聚合物类产品。由于天然聚合物及其改性产品可能引起原料差异而导致性能不稳定，且其在高温下基本特性会受到破坏而导致失效。合成聚合物则具有较强的高温稳定性，而且重复生产的产品能一直保持理想的性能。
目前，生产和使用的用于井温80℃以上的油井水泥缓凝剂普遍存在着缺陷：其适用温度范围一般仅有40℃的跨度，对温度的敏感性较强，大多数产品在井温增加或减小10℃时，添加量会增加或减少一半，这会对固井作业的安全性产生负面影响。且目前人们对缓凝剂的研究还不够深入，尤其是温度为超高温缓凝剂，大部分还需要进口。因此，研究开发一种耐高温性能良好，且对温度敏感性弱的水泥缓凝剂具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对传统油井水泥缓凝剂耐高温性能差，且对温度的敏感性强，对固井作业的安全性产生负面影响的问题，提供了一种油井水泥缓凝剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：
（1）称取500～800g新鲜贻贝，切取贻贝足部，用清水将足部反复冲洗3～5次后，转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中补加300～500ml质量分数为3～5%乙酸溶液，100～120ml质量分数为0.6～0.8%甲醇溶液，匀浆处理后离心分离，去除下层沉淀物，得1号上层液；
（2）量取200～300ml所得1号上层液，在玻璃棒搅拌状态下，向1号上层液中加入20～30ml质量分数为40～50%高氯酸溶液，继续用玻璃棒搅拌20～30min后，离心分离，得2号上层液；
（3）将所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入冰水浴中，在搅拌状态下，向三口烧瓶中加入15～20ml质量分数为98%硫酸，再将三口烧瓶中物料过滤，得提取液，并将所得提取液倒入盛有200～220ml丙酮的烧杯中，再将烧杯移入冰水浴中，搅拌反应45～60min，离心分离，得提取物沉淀，并将所得提取物沉淀与质量分数为3～5%乙酸溶液混合，得贻贝提取物匀浆；
（4）依次取300～500ml四氢呋喃，15～20g纳米镁粉，0.6～0.8g碘，倒入容器，于氮气保护和冰水浴条件下，边搅拌边通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加60～80ml溴苯，控制在30～45min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应3～5h，再过滤，得滤液；
（5）依次称取60～80g衣康酸，0.3～0.5g偶氮二异丁腈，倒入400～600mln,n-二甲基甲酰胺中，搅拌混合6～10min后，再加入50～60ml1-氯-2-丁烯，恒温搅拌反应4～6h，再于温度为85～90℃条件下旋蒸浓缩30～40min，得共聚物混合液；
（6）在带搅拌器的四口烧瓶中依次加入150～200ml四氢呋喃，40～60g所得共聚物混合液，再于室温搅拌状态下，通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加60～80ml滤液，控制在30～60min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应2～4h，再将四口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为60～65℃条件下，旋蒸浓缩30～45min，得浓缩液；
（7）按重量份数计，在混料机中依次加入60～80份浓缩液，10～20份贻贝提取物匀浆，3～5份多巴胺，0.6～0.8份山梨酸钾，0.2～0.4份苯甲酸，用氨水调节ph至中性，再于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合60～80min，出料，灌装，即得油井水泥缓凝剂。
步骤（1）所述的匀浆处理过程中，还可以加入0.1～0.3g胃酶抑素。
步骤（3）所述的丙酮为预冷至3～5℃的丙酮。
步骤（3）所述的提取物沉淀与质量分数为3～5%乙酸溶液是按质量比为1：400～1：500混合。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先用硫酸作为沉淀剂，去除贻贝足匀浆中杂质蛋白，再以丙酮为沉淀剂，使贻贝足匀浆中具有粘附性能的功能性蛋白得以沉淀，并保存于乙酸溶液中，并辅以多巴胺，在使用过程中，贻贝足中的功能性蛋白可粘附于水泥表面，配合多巴胺对水泥中金属离子的螯合作用，避免水泥过快水化凝固，提高缓凝剂产品在水泥使用前期的存放及输送过程中的缓凝效果，以及在较低温度油井中使用时的缓凝效果，使产品对温度的敏感性降低，提高产品的稠化性能；
（2）本发明通过利用格式反应原理，先以四氢呋喃为溶剂，碘为催化剂，催化镁粉与溴苯在低温条件下反应生成对应的格氏试剂，再利用格氏试剂与衣康酸和1-氯-2-丁烯的共聚物反应，取代共聚物中的氯，在共聚物表面接枝苯环刚性结构，从而使产品的耐高温性能得以提升，同时共聚物中的羧酸基团在使用过程中，可有效屏蔽络合水泥中的金属离子，即使在高温条件下，也能起到缓凝效果，提高产品对高温的敏感性，使产品的使用温度范围进一步拓宽，保障固井作业的安全。
具体实施方式
称取500～800g新鲜贻贝，切取贻贝足部，用清水将足部反复冲洗3～5次后，转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中补加300～500ml质量分数为3～5%乙酸溶液，100～120ml质量分数为0.6～0.8%甲醇溶液，0.1～0.3g胃酶抑素，匀浆处理45～60min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为8000～12000r/min，温度为4～6℃条件下，离心分离30～45min；待离心分离结束，去除下层沉淀物，得1号上层液，量取200～300ml所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入20～30ml质量分数为40～50%高氯酸溶液，继续用玻璃棒搅拌20～30min后，离心分离，去除下层沉淀物，得2号上层液；将所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为4～6℃的冰水浴中，在转速为200～300r/min搅拌状态下，向三口烧瓶中加入15～20ml质量分数为98%硫酸，搅拌混合10～20min后过滤，去除滤渣，得提取液，并将所得提取液倒入盛有200～220ml预冷至3～5℃的丙酮的烧杯中，再将烧杯移入4～6℃的冰水浴中，用玻璃棒搅拌反应45～60min，离心分离，去除上层液，得提取物沉淀，并将所得提取物沉淀与质量分数为3～5%乙酸溶液按质量比为1：400～1：500混合，得贻贝提取物匀浆；依次称取300～500ml四氢呋喃，15～20g纳米镁粉，0.6～0.8g碘，倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为4～6℃的冰水浴中，调节搅拌转速至300～400r/min，再以3～5ml/min速率向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加60～80ml溴苯，控制在30～45min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应3～5h，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤液；依次称取60～80g衣康酸，0.3～0.5g偶氮二异丁腈，倒入盛有400～600mln,n-二甲基甲酰胺的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合6～10min后，再向三口烧瓶中加入50～60ml1-氯-2-丁烯，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75～80℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌反应4～6h，再将三口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为85～90℃条件下旋蒸浓缩30～40min，得共聚物混合液；在带搅拌器的四口烧瓶中依次加入150～200ml四氢呋喃，40～60g所得共聚物混合液，再于室温条件下，调节搅拌转速至400～600r/min，并通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加60～80ml滤液，控制在30～60min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应2～4h，再将四口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为60～65℃条件下，旋蒸浓缩30～45min，得浓缩液；按重量份数计，在混料机中依次加入60～80份所得浓缩液，10～20份贻贝提取物匀浆，3～5份多巴胺，0.6～0.8份山梨酸钾，0.2～0.4份苯甲酸，再向混料机中滴加质量分数为5%氨水，调节ph至中性，再于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合60～80min，出料，灌装，即得油井水泥缓凝剂。
实例1
称取500g新鲜贻贝，切取贻贝足部，用清水将足部反复冲洗3次后，转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中补加300ml质量分数为3%乙酸溶液，100ml质量分数为0.6%甲醇溶液，匀浆处理45min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为8000r/min，温度为4℃条件下，离心分离30min；待离心分离结束，去除下层沉淀物，得1号上层液，量取200ml所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入20ml质量分数为40%高氯酸溶液，继续用玻璃棒搅拌20min后，离心分离，去除下层沉淀物，得2号上层液；将所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为4℃的冰水浴中，在转速为200r/min搅拌状态下，向三口烧瓶中加入15ml质量分数为98%硫酸，搅拌混合10min后过滤，去除滤渣，得提取液，并将所得提取液倒入盛有200ml预冷至3℃的丙酮的烧杯中，再将烧杯移入4℃的冰水浴中，用玻璃棒搅拌反应45min，离心分离，去除上层液，得提取物沉淀，并将所得提取物沉淀与质量分数为3%乙酸溶液按质量比为1：400混合，得贻贝提取物匀浆；依次称取300ml四氢呋喃，15g纳米镁粉，0.6g碘，倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为4℃的冰水浴中，调节搅拌转速至300r/min，再以3ml/min速率向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加60ml溴苯，控制在30min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应3h，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤液；依次称取60g衣康酸，0.3g偶氮二异丁腈，倒入盛有400mln,n-二甲基甲酰胺的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合6min后，再向三口烧瓶中加入50ml1-氯-2-丁烯，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应4h，再将三口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为85℃条件下旋蒸浓缩30min，得共聚物混合液；在带搅拌器的四口烧瓶中依次加入150ml四氢呋喃，40g所得共聚物混合液，再于室温条件下，调节搅拌转速至400r/min，并通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加60ml滤液，控制在30min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应2h，再将四口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为60℃条件下，旋蒸浓缩30min，得浓缩液；按重量份数计，在混料机中依次加入60份所得浓缩液，10份贻贝提取物匀浆，3份多巴胺，0.6份山梨酸钾，0.2份苯甲酸，再向混料机中滴加质量分数为5%氨水，调节ph至中性，再于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，出料，灌装，即得油井水泥缓凝剂。
按重量份数计，向搅拌机中加入90份水泥，43份水，0.6份dls60降失水剂，0.3份dls18减阻剂和0.6份本发明制备的油井水泥缓凝剂，于60r/min的转速下搅拌混合45min得水泥浆即可用于施工，经检测，本发明所得的油井水泥缓凝剂最高使用温度可达190℃，适用温度范围有80℃的跨度，施工24h后，水泥的抗压强度可达25.2mpa，同时可通过调节缓凝剂的添加量，有效控制水泥浆的稠化时间。
实例2
称取800g新鲜贻贝，切取贻贝足部，用清水将足部反复冲洗5次后，转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中补加500ml质量分数为5%乙酸溶液，120ml质量分数为0.8%甲醇溶液，0.3g胃酶抑素，匀浆处理60min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为12000r/min，温度为6℃条件下，离心分离45min；待离心分离结束，去除下层沉淀物，得1号上层液，量取300ml所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入30ml质量分数为50%高氯酸溶液，继续用玻璃棒搅拌30min后，离心分离，去除下层沉淀物，得2号上层液；将所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为6℃的冰水浴中，在转速为300r/min搅拌状态下，向三口烧瓶中加入20ml质量分数为98%硫酸，搅拌混合20min后过滤，去除滤渣，得提取液，并将所得提取液倒入盛有220ml预冷至5℃的丙酮的烧杯中，再将烧杯移入6℃的冰水浴中，用玻璃棒搅拌反应60min，离心分离，去除上层液，得提取物沉淀，并将所得提取物沉淀与质量分数为5%乙酸溶液按质量比为1：500混合，得贻贝提取物匀浆；依次称取500ml四氢呋喃，20g纳米镁粉，0.8g碘，倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为6℃的冰水浴中，调节搅拌转速至400r/min，再以5ml/min速率向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加80ml溴苯，控制在45min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应5h，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤液；依次称取80g衣康酸，0.5g偶氮二异丁腈，倒入盛有600mln,n-二甲基甲酰胺的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合10min后，再向三口烧瓶中加入60ml1-氯-2-丁烯，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应6h，再将三口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为90℃条件下旋蒸浓缩40min，得共聚物混合液；在带搅拌器的四口烧瓶中依次加入200ml四氢呋喃，60g所得共聚物混合液，再于室温条件下，调节搅拌转速至600r/min，并通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加80ml滤液，控制在60min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应4h，再将四口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为65℃条件下，旋蒸浓缩45min，得浓缩液；按重量份数计，在混料机中依次加入80份所得浓缩液，20份贻贝提取物匀浆，5份多巴胺，0.8份山梨酸钾，0.4份苯甲酸，再向混料机中滴加质量分数为5%氨水，调节ph至中性，再于转速为800r/min条件下，搅拌混合80min，出料，灌装，即得油井水泥缓凝剂。
按重量份数计，向搅拌机中加入110份水泥，445份水，0.8份dls60降失水剂，0.5份dls18减阻剂和1.0份本发明制备的油井水泥缓凝剂，于80r/min的转速下搅拌混合60min得水泥浆即可用于施工，经检测，本发明所得的油井水泥缓凝剂最高使用温度可达200℃，适用温度范围有120℃的跨度，施工24h后，水泥的抗压强度可达28.8mpa，同时可通过调节缓凝剂的添加量，有效控制水泥浆的稠化时间。
实例3
称取650g新鲜贻贝，切取贻贝足部，用清水将足部反复冲洗4次后，转入动物组织匀浆机中，再向动物组织匀浆机中补加400ml质量分数为4%乙酸溶液，110ml质量分数为0.7%甲醇溶液，匀浆处理52min后，将动物组织匀浆机中物料转入离心机，于转速为10000r/min，温度为5℃条件下，离心分离38min；待离心分离结束，去除下层沉淀物，得1号上层液，量取250ml所得1号上层液，倒入烧杯中，在玻璃棒搅拌状态下，向烧杯中加入25ml质量分数为45%高氯酸溶液，继续用玻璃棒搅拌25min后，离心分离，去除下层沉淀物，得2号上层液；将所得2号上层液倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为5℃的冰水浴中，在转速为250r/min搅拌状态下，向三口烧瓶中加入18ml质量分数为98%硫酸，搅拌混合15min后过滤，去除滤渣，得提取液，并将所得提取液倒入盛有210ml预冷至4℃的丙酮的烧杯中，再将烧杯移入5℃的冰水浴中，用玻璃棒搅拌反应52min，离心分离，去除上层液，得提取物沉淀，并将所得提取物沉淀与质量分数为4%乙酸溶液按质量比为1：450混合，得贻贝提取物匀浆；依次称取400ml四氢呋喃，8g纳米镁粉，0.7g碘，倒入带搅拌器的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入温度为5℃的冰水浴中，调节搅拌转速至350r/min，再以4ml/min速率向三口烧瓶中通入氮气，在氮气保护状态下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加70ml溴苯，控制在38min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应4h，再将三口烧瓶中物料过滤，得滤液；依次称取70g衣康酸，0.4g偶氮二异丁腈，倒入盛有500mln,n-二甲基甲酰胺的三口烧瓶中，用玻璃棒搅拌混合8min后，再向三口烧瓶中加入55ml1-氯-2-丁烯，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为78℃，转速为700r/min条件下，恒温搅拌反应5h，再将三口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为87℃条件下旋蒸浓缩35min，得共聚物混合液；在带搅拌器的四口烧瓶中依次加入175ml四氢呋喃，50g所得共聚物混合液，再于室温条件下，调节搅拌转速至500r/min，并通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加70ml滤液，控制在45min内滴完，待滴加完毕，继续搅拌反应3h，再将四口烧瓶中物料转入旋转蒸发仪，于温度为62℃条件下，旋蒸浓缩38min，得浓缩液；按重量份数计，在混料机中依次加入70份所得浓缩液，15份贻贝提取物匀浆，4份多巴胺，0.7份山梨酸钾，0.3份苯甲酸，再向混料机中滴加质量分数为5%氨水，调节ph至中性，再于转速为700r/min条件下，搅拌混合70min，出料，灌装，即得油井水泥缓凝剂。
按重量份数计，向搅拌机中加入100份水泥，44份水，0.7份dls60降失水剂，0.4份dls18减阻剂和0.8份本发明制备的油井水泥缓凝剂，于70r/min的转速下搅拌混合52min得水泥浆即可用于施工，经检测，本发明所得的油井水泥缓凝剂最高使用温度可达195℃，适用温度范围有100℃的跨度，施工24h后，水泥的抗压强度可达27mpa，同时可通过调节缓凝剂的添加量，有效控制水泥浆的稠化时间。