专利名称：固井水泥用胶乳防气窜剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种固井水泥外加剂及其制备方法，特别是一种固井水泥用胶乳防气窜剂的制备方法。
背景技术：
水泥浆在井筒内凝固时，由于环形空间液柱压力与地层压力不平衡关系的变化，使地层中的液体进入环形空间，产生纵向流动，这种现象称环空窜流。地层中最活跃的是气体，发生窜流的可能性最大，因此，一般又称为环空气窜。注水泥后环空窜流带来的危害主要有以下几方面(I)窜流导致环空井口冒油冒气，使大量的油气散失，降低了油气产量；(2)窜流降低了采收率，使油气产层得不到合理 的开采；(3)窜流使套管遭受流体的侵蚀和腐蚀，降低了套管的强度和使用寿命。严重的环空气窜可能导致很高的井口压力和气体流动，不仅使后续钻井工程和开采工程无法进行，还可能造成全井报废的恶果。目前常用的防气窜剂主要是KQ系列产品，作用原理是在水泥凝固过程中产生极微小的气泡，增加孔隙压力，弥补水泥浆凝结过程井下压力的降低。KQ系列防气窜剂主要应用于中深井和浅井的注水泥作用，对于气窜潜力严重的高危气井固井，如高温超高压气井、长裸眼易漏井固井等适应性并不好。而且此类防气窜剂作用单一，加量难控制，需根据井深、井温、地层压力、水泥浆密度等因素确定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点而提供一种新的固井水泥用胶乳防气窜剂及其制备方法。本发明的目的是这样实现的一种固井水泥用胶乳防气窜剂，采用胶乳、纤维素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀铵和水为原料制备而
成，各原料的质量百分比分别为
胶乳55%-65%
纤唯素5%-10%
AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%
乙二醇1%-5%
壬基酚聚氧乙烯醚4%-8%
苯丙酚醚磺酸琥珀铵4%-8%余量为水。所述胶乳为羟基丁苯胶乳、羟基氯丁胶乳或羟基丁腈胶乳中的一种。
所述纤维素为羟丙基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素中的一种。上述固井水泥用胶乳防气窜剂的制备方法，包括以下步骤按配比在反应釜中加入水，开启搅拌，加入壬基酚聚氧乙烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°c后将胶乳加入反应釜中，同时加入氢氧化钠调节PH值至7-9，保温2_4h，然后加入纤维素、AMPS-AM-AA聚合物和乙二醇，继续搅拌40-60min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂。本发明的优点和特点I、防气窜性能好，可减小水泥环体积收缩，改善水泥环与套管、地层间的胶结情况。2、与水泥浆有很好的相容性，不会使水泥浆发生变稠、絮凝、闪凝等现象。3、有一定的抗盐性能。4、降低水泥环失水量。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细说明本发明的固井水泥用胶乳防气窜剂，采用胶乳、纤维素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀铵和水为原料制备而成，各原料的质量百分比分别为
胶乳55%-65%
纤维素5%-10%
AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%
乙二醇1%-5%
壬基酚聚氧乙晞醚4%-8%
苯丙酚醚磺酸琥珀铵4%-8%余量为水。所述胶乳为羟基丁苯胶乳、羟基氯丁胶乳或羟基丁腈胶乳中的一种。所述纤维素为羟丙基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素中的一种。上述固井水泥用胶乳防气窜剂的制备方法，包括以下步骤按配比在反应釜中加入水，开启搅拌，加入壬基酚聚氧乙烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°C后将胶乳加入反应釜中，同时加入氢氧化钠调节PH值至7-9，保温2-4h，然后加入纤维素、AMPS-AM-AA聚合物和乙二醇，继续搅拌40-60min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂。为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。实施例I取21g水加入反应釜中，开启搅拌，加入4g壬基酚聚氧乙烯醚和5g苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°C，将55g羟基丁苯胶乳加入反应釜中，同时加入Ig氢氧化钠调节pH值至7-9，保温2h，然后加入IOg羟丙基纤维素、Ig AMPS-AM-AA聚合物和4g乙二醇，继续搅拌40min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂样品I。
实施例2取14g水加入反应釜中，开启搅拌，加入5g壬基酚聚氧乙烯醚和7g苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°C，将60g羟基氯丁胶乳加入反应釜中，同时加入Ig氢氧化钠调节pH值至7-9，保温3h，然后加入8g羧甲基羟乙基纤维素、3g AMPS-AM-AA聚合物和3g乙二醇，继续搅拌50min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂样品2。实施例3取13g水加入反应釜中，开启搅拌，加入5g壬基酚聚氧乙烯醚和6g苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°C，将65g羟基丁腈胶乳加入反应釜中，同时加入Ig氢氧化钠调节pH值至7-9，保温4h，然后加入5g羧甲基羟乙基纤维素、2g AMPS-AM-AA聚合物和4g乙二醇，继续搅拌60min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂样品3。实施例4本发明固井水泥用胶乳防气窜剂的性能评价 I.净浆(A)与加防气窜剂的水泥浆(B)凝固过程井底压力变化实验装置模拟井筒采用有机玻璃管，内径30*2000mm，配制压力表及传压装置等。实验条件G级水泥，水灰比0. 44，温度为30°C。
权利要求
1.ー种固井水泥用胶乳防气窜剂，其特征在干，采用胶乳、纤维素、AMPS-AM-AA聚合物、こニ醇、壬基酚聚氧こ烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀铵和水为原料制备而成，各原料的质量百分比分别为胶乳55%-65%纤维素5%-10%AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%乙ニ醇1%-5%壬基臉聚氧乙婦酸4%-8%苯丙酚醚續S交琥珀铵4%-8% 余量为水。
2.根据权利要求I所述的固井水泥用胶乳防气窜剂，其特征在于，所述胶乳为羟基丁苯胶乳、羟基氯丁胶乳或羟基丁腈胶乳中的ー种。
3.根据权利要求I所述的固井水泥用胶乳防气窜剂，其特征在于，所述纤维素为羟丙基纤维素或羧甲基羟こ基纤维素中的ー种。
4.如权利要求I所述的固井水泥用胶乳防气窜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤按配比在反应釜中加入水，开启搅拌，加入壬基酚聚氧こ烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀铵，加热升温至70°C后将胶乳加入反应釜中，同时加入氢氧化钠调节pH值至7-9，保温2_4h，然后加入纤维素、AMPS-AM-AA聚合物和こニ醇，继续搅拌40_60min，得到固井水泥用胶乳防气窜剂。
全文摘要
本发明公开了一种固井水泥用胶乳防气窜剂及其制备方法，属于油井水泥固井技术。该防气窜剂由胶乳、纤维素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀铵和水组成，其中各组分的质量比如下胶乳质量分数为55%-65%；纤维素质量分数为5%-10%；AMPS-AM-AA聚合物质量分数为，1%-5%；乙二醇质量分数为1%-5%；壬基酚聚氧乙烯醚质量分数为4%-8%；苯丙酚醚磺酸琥珀铵质量分数为4%-8%；余量为水。该防气窜剂可减小水泥环体积收缩，改善水泥环与套管、地层间的胶结情况，有一定的抗盐性能，同时可降低水泥环失水量。
文档编号C09K8/493GK102757774SQ20121025894
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者刘中华 申请人:天津卡尔贝松石油装备制造有限公司