CN105399898A - 一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂及制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂及制备方法及应用，制备方法包括如下步骤：向容器一中加入单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐、衣康酸、丙烯酸及N,N-二甲基丙烯酰胺，再加入去离子水，搅拌得溶液一；向容器二中加入季铵盐和去离子水，搅拌溶液二；将溶液一和溶液二混合，调pH到2.8-7；加入引发剂，反应，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂溶液粘度适中，工艺简单，与水泥及其相关助剂配伍性良好，低温下水泥石强度发展快，稠化曲线具有很好的“直角稠化”性能，可用于调节不同温度下水泥的凝结状态。

Description

一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂及制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂及制备方法及应用，属于油田固井水泥缓凝剂领域。
背景技术
随着油气勘探开发的不断深入，复杂井，如深井超深井日益增多，此类油井具有埋藏深、井底温度高等复杂因素，致使一次性上返封固段长、封固段的顶部和底部的温差大，这就对水泥浆性能提出了更高的要求。在深井、超深井固井时，常常会遇到如下问题：超高温、高压、低压、多压力体系、长封固段大温差、盐膏层、高压盐水层、小间隙等，如此复杂的井下条件对固井技术形成了极大的挑战。
为了解决此类问题，多种合成的聚合物作为油井水泥缓凝剂被公开。如中国专利CN101967371A“抗高温油井水泥缓凝剂及其制备方法”公开了一种2‐丙烯酰胺基‐2‐甲基丙磺酸、衣康酸、丙烯酰胺和N,N‐二甲基丙基丙烯酰胺四元共聚物缓凝剂，该缓凝剂能够适用于的温度高达180℃，可适用于长封固段、大温差固井。但其合成工艺复杂，而且使固段顶部水泥浆强度发展缓慢，影响固井质量。
目前油田外加剂的研究方向中已将两性离子聚合引入到外加剂的分子设计当中。如US4637882中提到的两性聚合物P(AM/AA/MAPTAC)，该聚合物的作用效果更好，副作用小。用量少。但其作用方向主要是降失水，缓凝效能较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂。
本发明的第二个目的是提供一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的应用。
本发明的技术方案概述如下：
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐60％-80％，衣康酸0％-12％，丙烯酸13％-22％，N,N-二甲基丙烯酰胺0％-7％，季铵盐1％-2％；
(2)向容器一中加入单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐、衣康酸、丙烯酸及N,N-二甲基丙烯酰胺，再加入容器一中单体质量2-3.5倍的去离子水，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入季铵盐和季铵盐质量8.5-25倍的去离子水，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到2.8-7；加入引发剂，在60-80℃，搅拌下反应2-6h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；引发剂的加入量为单体总质量的0.4％-0.8％。
步骤(1)为按质量称取单体：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐70％-80％，衣康酸2％-10％，丙烯酸13％-19％，N,N-二甲基丙烯酰胺1％-5％，季铵盐1％-2％。
步骤(3)pH到3-6；反应时间为3-4h。
季铵盐为N-(N-丙基丙烯酰胺)-N,N-二甲基十六烷基溴化铵、N-(N-丙基丙烯酰胺)-N,N-二甲基十八烷基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵或十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。
引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸钾或过硫酸铵。
上述方法制备的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂。
上述水溶性两性疏水聚合物缓凝剂在油田固井水泥凝固时间调节的应用。
本发明的优点：
(1)本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂，溶液粘度适中，相对于传统的市售缓凝剂来说具有低温弱缓凝，高温强缓凝的作用，能够更好的适应深井超深井中存在的大温差的问题。进而提高固井质量。
(2)本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂同时具有两性单体与疏水单体，同时具备了两性水溶性聚合物和疏水缔合聚合物的性能。具有很强的耐温抗盐性，同时具有疏水缔合结构，能根据其所处环境的温度变化来变化其缔合结构。
(3)本发明的制备方法除少数单体外大部分为市售产品，且所得水溶液稳定，不易霉变，不需要另使用助稳定剂，降低生产成本，整个合成过程相对简单。
(4)本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂适用于油田固井工程领域，可以调节不同的温度下水泥的凝结状态，在130℃条件下作用效果仍然良好，并且水泥石早期强度发展快。
(5)本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂所配制的水泥浆体系在高温下稠化曲线具有很好的“直角稠化”性能，相对于市售缓凝剂来说该体系初终凝时间差距小，使得水泥石凝固以后能够快速起强度。
(6)本发明的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂与水泥及其相关助剂有很好的配伍性，并且可满足水泥作业中控制降失水量的要求。
(7)本发明工艺简单，有实现工业化生产可能性。
附图说明
图1为加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂和加入对比例1的G级水泥浆90℃×45MPa条件下的稠化曲线图；
图2加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的G级水泥浆不同条件下的稠化曲线图；
图3为纯水泥和加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的水泥石的扫描电镜图；
图4为水泥石XRD图；其中图4a为加入实施例1的水泥浆养护20h后的XRD图谱；图4b为加入对比例1的水泥浆养护20h后的XRD图谱；
图5为实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的红外图；
图6为实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的热重图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不受实施例限制
N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵的制备方法：
称取18.58gN‐(3‐二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺和11.61g1‐溴十六烷加入反应器中，再加入69.67g丙酮作为溶剂，0.14g对羟基苯甲醚作为阻聚剂。在42‐45℃条件下反应3h。将所得溶液冷却过滤，得白色固体，然后进行重结晶，得到N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵。
N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十八烷基溴化铵的制备方法：
称取18.58gN‐(3‐二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺和12.13g1‐溴十八烷加入反应器中，再加入69.67g丙酮作为溶剂，0.14g对羟基苯甲醚作为阻聚剂。在42‐45℃条件下反应3h。将所得溶液冷却过滤，得白色固体，然后进行重结晶，得到N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十八烷基溴化铵。
实施例1
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：
称取2‐丙烯酰胺基‐2‐甲基丙磺酸76g、衣康酸2g、丙烯酸19g、N,N-二甲基丙烯酰胺1g和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵2g；
(2)向容器一中加入单体2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、衣康酸、丙烯酸及N,N‐二甲基丙烯酰胺，再加入容器一中单体质量3.5倍的去离子水(343g)，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入十八烷基二甲基烯丙基氯化铵和相当于十八烷基二甲基烯丙基氯化铵质量17倍的去离子水(34g)，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到3；加入引发剂过硫酸钾，在60℃，搅拌下反应4h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；过硫酸钾的加入量为单体总质量的0.6％。
水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的表观黏度为341mPa·s，固含量为20％。
实施例2
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：
称取乙烯基苯磺酸钠70g、衣康酸10g、丙烯酸14g、N,N-二甲基丙烯酰胺5g和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵1g；
(2)向容器一中加入单体乙烯基苯磺酸钠、衣康酸、丙烯酸及N,N‐二甲基丙烯酰胺，再加入容器一中单体质量2倍的去离子水(198g)，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入十六烷基二甲基烯丙基氯化铵和相当于十六烷基二甲基烯丙基氯化铵质量25倍的去离子水(25g)，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到6；加入引发剂过硫酸铵，在60℃，在转速为250r/min搅拌下反应3h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；过硫酸铵的加入量为单体总质量的0.4％。
水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的表观黏度为710mPa·s，固含量为28％
实施例3
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：
称取2‐丙烯酰胺基‐2‐甲基丙磺酸80g、衣康酸4g，丙烯酸13g、N,N-二甲基丙烯酰胺1g和N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵2g。
(2)向容器一中加入单体2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、衣康酸、丙烯酸，N,N-二甲基丙烯酰胺,再加入容器一中单体质量2.2倍的去离子水(215.6g)，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵和相当于N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵质量8.5倍的去离子水(17g)，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到2.8；加入引发剂过硫酸钾，在80℃，搅拌下反应2h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；过硫酸钾的加入量为单体总质量的0.8％。
水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的表观黏度为910mPa·s，固含量为28％
实施例4
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：
称取乙烯基苯磺酸钠60g、衣康酸12g、丙烯酸19g、N,N-二甲基丙烯酰胺7g和N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十八烷基溴化铵2g。
(2)向容器一中加入单体乙烯基苯磺酸盐、衣康酸、丙烯酸及N,N‐二甲基丙烯酰胺，再加入容器一中单体质量2倍的去离子水(196g)，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十八烷基溴化铵和相当于N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十八烷基溴化铵质量8.5倍的去离子水(17g)，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到7；加入引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，在80℃，搅拌下反应6h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；偶氮二异丁脒盐酸盐的加入量为单体总质量的0.6％。
水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的表观黏度为774mPa·s，固含量为30％
实施例5
一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：
称取2‐丙烯酰胺基‐2‐甲基丙磺酸77g、丙烯酸22g和N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵1g。
(2)向容器一中加入单体2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、丙烯酸，再加入容器一中单体质量2倍的去离子水(198g)，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵和相当于N‐(N‐丙基丙烯酰胺)‐N,N‐二甲基十六烷基溴化铵质量17倍的去离子水(17g)，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到6；加入引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，在60℃，搅拌下反应5h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；偶氮二异丁脒盐酸盐的加入量为单体总质量的0.4％。
水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的表观黏度为941mPa·s，固含量为30％。
对比例1
一种AMPS-IA-AA三元共聚物缓凝剂的制备方法，其包括以下步骤：
称取77.5g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、15g丙烯酸、7.5g衣康酸、溶于375g的去离子水中，在搅拌下得到均一的溶液。用40％的氢氧化钠溶液将体系的pH调节至3.8。将其转移至反应器中，将反应器置于水浴锅中进行恒温水浴，将水浴温度设定为60℃，设定转速为250r/min。然后滴加25g质量浓度为2.4％的偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐水溶液，待引发剂溶液滴加完后将温度升至72℃，在此温度下恒温回流4h后，自然冷却至室温，制得AMPS-IA-AA三元共聚物缓凝剂。
该共聚物缓凝剂的表观黏度为910mPa·s，固含量为20％
对比例2(专利号为CN1044035056耐高温共聚物油井水泥缓凝剂)制备
分别称取70g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、5g二甲基二烯丙基氯化铵、10g马来酸酐，溶于350g去离子水中，然后转移至反应器中，加热搅拌且通入氮气，使原料充分溶解；在升温搅拌的过程中向溶液体系中分别加入0.15g多聚磷酸钠和0.15g二苯胺基脲，使其完全溶解；当溶液温度升至60℃(该温度为反应温度)时向其中加入3.0g异丙醇并以250r/min搅拌20min，然后缓慢滴加10g质量浓度为30％的偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐引发剂溶液，加入引发剂溶液2min后滴加15g丙烯酸，缓慢升温至80℃恒温回流4h后，滴加质量分数为40％的氢氧化钠溶液把上述溶液pH值调至4后持续反应0.5h，自然冷却至室温，制共聚物缓凝剂。
该共聚物缓凝剂的表观黏度为1010mPa·s，固含量为30％
对实施例和对比例的缓凝剂进行综合性能评价，评价结果如表1和表2所示。表1为实施例和对比例的缓凝剂的综合性能评价，表2为对实施例核和对比例的缓凝剂在不同温度下养护48h后所得水泥石的强度
表1
注：130℃稠化的条件为130℃、65MPa；水泥浆配方为：600gG级四川嘉华油井水泥+180g石英砂+30g微硅+18g降失水剂DRH-120L+12g(实施例所对应的缓凝剂或对比例所对应的缓凝剂)+264g水。
表2
注：水泥浆配方为：500gG级四川嘉华油井水泥+15g降失水剂DRH-120L+10g(实施例所对应的缓凝剂或对比例所对应的缓凝剂)+220g水；养护条件为：常压下60℃水浴。
表3
温度/℃ 实施例1的强度/MPa 对比例1的强度/MPa 纯水泥的强度/MPa
30 10.45 6.31 17.52
40 18.05 15.51 24.19
50 22.05 20.70 26.63
60 24.77 22.14 28.09
70 28.30 24.43 31.55
80 41.21 38.69 41.45
注：水泥浆配方为：800gG级四川嘉华油井水泥+24g降失水剂DRH-120L+16g(实施例所对应的缓凝剂或对比例所对应的缓凝剂)+352g水。
由表1可知，含有本发明缓凝剂的水泥浆的稠化时间可达到与对比例缓凝剂相同的效果，且在130℃是表现出良好的缓凝性；其与降失水剂具有良好的配伍性能；含有本发明缓凝剂的水泥浆在高温高压条件下基本无游离液，且水泥浆上下密度差小于0.03g/cm3，则说明本发明的缓凝剂具有良好的性能。
由表2可知，本发明的缓凝剂所对应的初终凝时间与对比例相对来说，添加本发明的缓凝剂的水泥浆在低温下初终凝时间相对较短，且初终凝之间的时间差较短，说明本发明的缓凝剂对水泥石强度的发展影响较小。
由表3可知，相对应于对比例来说，实施例1所对应的水泥浆在低温下各个温度下强度的发展更接近纯水泥，且发展趋势也较为稳定，这也与初终凝的时间差的结果相对应，说明低温下水泥石强度发展迅速。
综上所述本发明的缓凝剂的高温分散性较弱，从而使水泥浆具有良好的高温稳定性能，在较低温度下水泥石强度的发展趋势接近纯水泥，这使得在大温差条件下本发明的缓凝剂对水泥石顶部强度发展无不良影响，且较对比例来说具有较强的高温调凝性能、弱分散性能以及低温强度发展迅速等优点
实施例1所对应的缓凝剂在盐水的条件下对水泥石凝固影响，其结果评价如表4
表4
盐水比例/％ 0 2 4 6 8 10
初凝时间/min 844 794 916 915 1046 1023
终凝时间/min 1161 975 1144 1085 1217 1261
注：水泥浆配方为：500gG级四川嘉华油井水泥+15g降失水剂DRH-120L+10g(实施例所对应的缓凝剂或对比例所对应的缓凝剂)+220g水；养护条件为：常压下60℃水浴；盐的加量相当于所加入水的质量的0-10％。
由表4可知，在8％以下的盐水中，实施例1所对应的缓凝剂对水泥石凝固的影响较小，说明该缓凝剂具有抗盐作用。
图1为加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂和加入对比例1的G级水泥浆90℃×45MPa条件下的稠化曲线图；其中：图1a为加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的G级水泥浆90℃×45MPa条件下的稠化曲线图；图1b为加入对比例1的缓凝剂的G级水泥浆90℃×45MPa条件下的稠化曲线图；由图1a和图1b对比可知，添加实施例1的缓凝剂的水泥浆稠度平稳、曲线良好且为直角稠化，而添加对比例1的缓凝剂的水泥浆出现了“鼓包”和“包芯”等异常胶凝现象，这将影响固井质量。
图2加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的G级水泥浆不同条件下的稠化曲线图；其中：图2a为加入实施例1的共聚物缓凝剂的G级水泥浆130℃×65MPa稠化曲线图；图2b为加入实施例1的共聚物缓凝剂的G级水泥浆60℃×30MPa稠化曲线图。
从两个图中可以看出实施例1的缓凝剂的水泥浆稠度比较平稳，说明实施例1的共聚物缓凝剂的高温分散性弱，有利于水泥浆的高温稳定性能和一、二界面的胶结质量，提高固井质量。此外在高温130℃和低温60℃下，加入同样的用量的缓凝剂(相对于水泥质量的2％)稠化时间相差为300min，这一差距相对来讲不算很大，说明该缓凝剂可以作用于较大温差的油井，使得油井上下不同温度下可以同时凝固，有助于解决当前大温差井存在的固井问题。
图3为纯水泥和加入实施例1的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的水泥石的扫描电镜图；图3a为添加了实施例1提供的共聚物缓凝剂的水泥浆在60℃下养护48h后的水泥石电镜图；图3b为添加了对比例1提供的共聚物缓凝剂的水泥浆在60℃下养护48h后的水泥石电镜图。
从两幅图的对比上我们可以看出添加实施例1提供的聚合物缓凝剂的水泥水化形成的晶体更多，说明在同样的温度下养护同样的时间，对于水泥石的强度来说，添加实施例1提供的共聚物缓凝剂的水泥石强度更高。这也与之前的强度发展的数据相吻合，证明该缓凝剂确实有利于低温水泥石强度发展。
图4为水泥石XRD图；其中图4a为添加了实施例1提供的共聚物缓凝剂的水泥浆在不同的设定温度下养护20h后的XRD图；图4b为添加了对比例1提供的共聚物缓凝剂的水泥浆在不同的设定温度下养护20h后的XRD图。XRD图反应的是水泥石内晶体的情况，图中2θ≈18。为氢氧化钙晶体所处的峰，从两幅中可以看出，添加对比例1的XRD图，水泥水化产物的氢氧化钙晶体明显不一样，而添加实施例1的峰的强度几乎相似，由此我们可以推断出，实施例1所提供的共聚物缓凝剂具有在不同温度下相同的阻止水泥水化的能力。
图5为实施例1提供的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的红外光谱图。3450cm-1为羧酸中的O-H和AMPS以及季铵盐中的N-H伸缩振动；2980cm-1、2950cm-1为C-H伸缩振动；1690cm-1为酰胺基团C＝O伸缩振动；1190cm-1为羧酸中C-O的伸缩振动；1050cm-1为S＝O的伸缩振动；630cm-1为S-O的伸缩振动。从以上分析中可知所合成的产品具有-CH2-，-SO3H，-COOH，酰胺基等官能团，囊括了五种单体官能团的所有特征吸收峰
图6为实施例1提供的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的热失重图。5-387℃之间质量损失较少，在387℃后，质量出现明显的热降解现象。由此可以看出，聚合物在低于387时不会发生明显的质量损失，说明聚合物分子结构稳定，耐高温性能良好，可以适用于高于130℃的环境。
本发明制备的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂具有粘度低、合成工艺简单，不仅能适应高温下的固井需求；而且还能在低温的情况下保证水泥石迅速起强度，在20℃～90℃条件下早期强度发展快，能产生足够的抗压强度来确保继续钻井施工；同时，具有良好的抗盐性、低渗透率和有效控制滤失量、改善水泥环与套管、地层间的胶结强度的特点，使水泥石在短时间达到足够的抗压强度和韧性以支撑套管，封堵地层，阻隔不同地层油气水资源蹿槽，这在很大程度上缩短了固井周期，降低了固井成本，这对提高固井质量具有重要意义。

Claims (7)

1.一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐60％-80％，衣康酸0％-12％，丙烯酸13％-22％，N,N-二甲基丙烯酰胺0％-7％，季铵盐1％-2％；
(2)向容器一中加入单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐、衣康酸、丙烯酸及N,N-二甲基丙烯酰胺，再加入容器一中单体质量2-3.5倍的去离子水，在常温下搅拌使溶解得溶液一；向容器二中加入季铵盐和季铵盐质量8.5-25倍的去离子水，在常温下搅拌使溶解得溶液二；
(3)将溶液一和溶液二混合，得到溶液三，用氢氧化钠水溶液调节溶液的pH到2.8-7；加入引发剂，在60-80℃，搅拌下反应2-6h，冷却至室温，得到水溶性两性疏水聚合物缓凝剂；引发剂的加入量为单体总质量的0.4％-0.8％。
2.根据权利要求1所述的一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，其特征是所述步骤(1)为按质量称取单体：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸盐70％-80％，衣康酸2％-10％，丙烯酸13％-19％，N,N-二甲基丙烯酰胺1％-5％，季铵盐1％-2％。
3.根据权利要求1所述的一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，其特征是步骤(3)所述pH到3-6，反应时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述的一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，其特征是所述季铵盐为N-(N-丙基丙烯酰胺)-N,N-二甲基十六烷基溴化铵、N-(N-丙基丙烯酰胺)-N,N-二甲基十八烷基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵或十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。
5.根据权利要求1所述的一种水溶性两性疏水聚合物缓凝剂的制备方法，其特征是所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸钾或过硫酸铵。
6.权利要求1-5之一的方法制备的水溶性两性疏水聚合物缓凝剂。
7.权利要求6所述水溶性两性疏水聚合物缓凝剂在油田固井水泥凝固时间调节的应用。
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