CN101397492B - 一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法 - Google Patents

一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法，其特征在于该方法采用工业原料丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸与N-乙烯基吡咯烷酮共聚，在带有搅拌器，温度计的反应器中，先将10-120份的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、15-50份去离子水加入搅拌，然后加入质量分数为5％-10％的氢氧化钠水溶液中和至PH=3-11，再加入10份丙烯酰胺、0.1-1份络合剂EDTA、0.01-1份的链转移剂，链转移剂为异丙醇或苯甲酸钠，温度控制在30-60℃，通N230分钟，加入2-10份N-乙烯基吡咯烷酮，加入引发剂0.01-0.5份，引发剂为：过硫酸钾或过硫酸铵，反应4-12小时，得到一种油井水泥降滤失剂。该方法制备简单。配成抗高温隔离液在180℃静止5小时，取出后流水冷却，没有沉积、无析水，在200℃静止15小时，取出后流水冷却，无沉积。

Description

一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法 
技术领域
本发明涉及一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法，属于高分子材料的制备技术领域。
背景技术
随着石油勘探技术的不断发展，以及油田的开采逐渐向深部地层和海上发展，对于油井水泥降滤失剂的耐温性提出了更高的要求。目前，大部分降滤失剂产品均为水溶性高分子及有机材料。水溶性高分子以聚丙烯酰胺及其共聚物为主，然而聚丙烯酰胺耐温抗盐性能较差，不仅不适用于高温油藏，就是在低温油藏条件下，也因其增稠能力下降而无法正常使用。因而，抗温聚合物的研制成为国内外水溶性聚合物研制的热门课题。
中国专利200710062680.X公开了题为“纳米复合型抗高温降滤失剂及其制备方法”。该方法是在有机蒙脱土存在下，采用可逆—断裂链转移(RAFT)法合成了一种蒙脱土片层以纳米级分散在两亲性嵌段聚合物基体中的纳米型复合型降失水剂。该方法虽然比较新颖，但制备方法比较复杂，成本高不适合大规模实际应用。中国专利91103278.9公开了题为“一种油井水泥降滤失剂的制备方法”。该方法是将一定比例丙烯酰胺与丙烯酸盐溶液相混合，在一定温度和氮气保护下，加入引发剂合成了一种液体产品。该产品具有较好的控制滤失的能力，流动性能好，无增稠现象。由于产品中丙烯酰胺在温度大于70℃时酰胺基易发生水解，羧基对盐极为敏感，因此这种产品不适于高温地层。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐温油井水泥降滤失剂及其制备方法，该降滤失剂采用工业原料丙烯酰胺、2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸与N-乙 烯基吡咯烷酮共聚，是具有抗温性能的共聚物。
本发明提供一种耐温油井水泥降滤失剂的成分重量份的配方如下：
丙烯酰胺(AM)                                      10份，
2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸(AMPS)           10—120份，
N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)                             2—10份，
络合剂                                            0.1—1份，
引发剂                                            0.01—0.5份，
链转移剂                                          0.01—1份，
氢氧化钠水溶液                                    20—50份，
去离子水                                          15—50份；
所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，链转移剂为异丙醇或苯甲酸钠，引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
本发明提供一种耐温油井水泥降滤失剂的制备方法如下：
按配比，先将2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸和去离子水加入带有搅拌器和温度计的反应器中搅拌，然后加入质量分数为5％—10％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝3-11，再加入丙烯酰胺、络合剂乙二胺四乙酸二钠、链转移剂，温度控制在30—60℃，通N230分钟，加入N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，加入引发剂，反应4—12小时，得到耐温油井水泥降滤失剂。
本发明具有如下优点：本发明所制得的耐温油井水泥降滤失剂，配成抗高温隔离液在180℃静止5小时，取出后流水冷却，没有沉积、无析水，在200℃静止15小时，取出后流水冷却，无沉积。
本发明所采用的原料都为工业上的原料，反应前不需进行提纯处理，通过预先加入一定量的络合剂及链转移剂，在合适的温度和一定量的引发剂下发应，就可以得到一种油井水泥降滤失剂，制备工艺简单。
具体实施方式
实施例1：取10重量份的2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸加入15重量份的去离子水，然后加入重量分数为5％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝3，再加入10重量份的丙烯酰胺，0.1重量份的络合剂EDTA、0.01重量份的链转移剂异丙醇，在温度30℃下搅拌、通N230分钟后加入2重量份的N-乙烯 基吡咯烷酮，0.01重量份的过硫酸钾，反应12小时。
实施例2：取50重量份的2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸加入30重量份的去离子水，然后加入重量分数为8％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝7，再加入10重量份的丙烯酰胺，0.5重量份的络合剂EDTA、0.1重量份的链转移剂异丙醇，在温度45℃下搅拌、通N230分钟后加入5重量份的N-乙烯基吡咯烷酮，0.1重量份的过硫酸铵，反应8小时。
实施例3：取120重量份的2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸加入50重量份的去离子水，然后加入重量分数为10％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝11，再加入10重量份的丙烯酰胺，1重量份的络合剂EDTA、1重量份的链转移剂苯甲酸钠，在温度60℃下搅拌、通N230分钟后加入10重量份的N-乙烯基吡咯烷酮，1重量份的过硫酸铵，反应4小时。
实施例4：取80重量份的2—丙烯酰胺基—2—甲基—1—丙磺酸加入45重量份的去离子水，然后加入重量分数为9％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝9，再加入10重量份的丙烯酰胺，0.8重量份的络合剂EDTA、0.5重量份的链转移剂异丙醇，在温度50℃下搅拌、通N230分钟后加入8重量份的N-乙烯基吡咯烷酮，0.5重量份的过硫酸钾，反应5小时。

Claims (1)

1.一种耐温油井水泥降滤失剂，其特征在于，其成分及重量份的配方如下：
丙烯酰胺                                10份，
2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸            10-120份，
N-乙烯基吡咯烷酮                        2-10份，
络合剂                                  0.1-1份，
引发剂                                  0.01-0.5份，
链转移剂                                0.01-1份，
氢氧化钠水溶液                          20-50份，
去离子水                                15-50份；
所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠，链转移剂为异丙醇或苯甲酸钠，引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；
所述的一种耐温油井水泥降滤失剂是由如下的方法制备的：按配比，先将2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和去离子水加入带有搅拌器和温度计的反应器中搅拌，然后加入质量分数为5％-10％的氢氧化钠水溶液中和至PH＝3-11，再加入丙烯酰胺、络合剂乙二胺四乙酸二钠、链转移剂，温度控制在30-60℃，通N230分钟，加入N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，加入引发剂，反应4-12小时，得到耐温油井水泥降滤失剂。 
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