摘要：目前的油井水泥浆降失水剂存在着耐温抗盐能力低,在高温下易分解造成浆体过度缓凝、控制滤失能力降低等缺陷。为此,在总结前人研究成果的基础上,选择具有特殊官能团的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)为合成原料,通过正交实验合成了新型的抗高温、抗盐四元共聚油井水泥浆降失水剂(FRW),并对其进行了结构表征和性能测试。实验结果表明:①FRW最佳合成条件为AMPS/AA/DMAA/AS的摩尔比为4.2∶1.8∶3.5∶0.5,引发剂为单体总质量的0.3%,单体质量百分数为40%,反应温度为50℃,pH值为7;②结构表征实验反映出,4种单体均参与了共聚反应,FRW的数均分子量和重均分子量分别为86692、468689,分子量分布为5.406,具有良好的稳定性能,可承受的最高温度为289℃;③添加1%~2%FRW的水泥浆流变性能和力学性能等指标经测试均符合工程要求。结论认为,FRW具有较好的抗温、抗盐和控制失水性能,其适用温度介于90~200℃,在含35%NaCl水泥浆中滤失量为41.2mL,对水泥浆流变性能以及水泥石强度等工程指标无不良影响。

关键词：油井水泥浆 四元共聚 抗高温 抗盐 降失水剂 

单位：“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室.西南石油大学; 610500; 中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院; 中国石油西南油气田公司勘探事业部