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一种固井用超高温缓凝剂及其制备方法

成果类型：: 新技术

发布时间: 2023-11-02 09:36:57

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市南开区| 佟一周 | 2023-11-03 15:25:10
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式
本发明公开了一种固井用超高温缓凝剂及其制备方法；涉及油气井固井工程技术领域；解决现有技术中适用温区窄、抗超高温性能不足以及在长封固段条件下，抗大温差能力不足的问题；所述缓凝剂由反应单体在引发剂的作用下发生共聚反应制得。
所述反应单体按照质量百分比包括：20‑30％衣康酸、38‑48％2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、20‑28％N,N‑二甲基丙烯酰胺、5‑12％乙烯磷酸；所述缓凝剂在110‑230℃循环温度条件下对水泥浆有很好的缓凝性能，能够满足较宽的应用范围，在超高温条件时，可以有效地延缓水泥浆的稠化时间，同时对水泥浆强度发展没有影响，而且在大温差条件下水泥浆同样能够有较快的强度发展。

在深井长封固段固井过程中，为保障固井施工安全，需向水泥浆中加入大量缓凝剂，而含聚合物类缓凝剂的水泥浆在大温差条件下，易出现水泥浆柱顶部水泥石强度发展缓慢或超缓凝等问题，不但影响固井质量和延长钻井周期，而且给后期钻完井等作业带来风险[。因此开发了一种新型聚合物类高温缓凝剂GWH-1，该缓凝剂具有耐高温、抗盐能力强、耐高温适用温度范围广等优点，且大温差条件下水泥浆柱顶部水泥石强度发展快，适用温差范围为50~120C对深井、超深井长封固段固井的发展具有重要的意义

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公开了一种超高温缓凝剂及其制备方法，解决了现有技术中缓凝剂加量与稠化时间不呈线性关系导致稠化时间不可调的问题。本发明专利技术包括：包括10％‑20％AMPS；2％‑5％丙烯酰胺；2％‑5％衣康酸；2％‑5％马来酸酐；其余为水。本发明专利技术能有效在高温环境下，尤其是超过180℃以上的高温条件下，也能使缓凝剂加量与稠化时间呈线性关系，便于稠化时间的调整，方便操作。

技术转让： 从3方面对缓凝剂结构进行设计。D引含有磺酸基团和能形成稳定环状结构的聚合单体，增加分子链刚度和对外界阳离子进攻的不敏感度，提高聚合物分子主链的耐温、抗盐性能;2引人多酸基团的有机物质，降低水泥水化速率，同时络合水泥浆液相中Ca2，生成微溶性沉淀，实现缓凝;3引人具有表面活性的可聚合阳离子单体，分子间和分子内能形成稳定的缔合结构，使聚合物具有温度感应伸缩性，即低温下分子链蜷缩，部分缓凝基团被“包埋”在缔合结构中，随着温度升高，分子链逐渐伸展而发生解缔合，“裸露”的缓凝基团比例逐渐增大:且该过程是可逆的。