CN116425914A - 一种水泥浆固相悬浮稳定剂及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂及其制备方法、应用。本发明的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法,通过使包括15‑20重量份2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、10‑30重量份的丙烯酸类化合物、55‑60重量份的不饱和磺酸盐、1‑5重量份的硫醇以及200‑500重量份的水的反应体系发生聚合反应得到所述水泥浆固相悬浮稳定剂。该制备方法通过对原料进行特定的选择,能够得到在超高温、超深井复杂地层固井作业中改善水泥浆稳定性的固相悬浮稳定剂。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域,特别涉及一种水泥浆固相悬浮稳定剂及其制备方法、应用。
背景技术
在钻井过程中,深井超深井地质工况复杂、井底温度高,对固井水泥浆提出了严峻的挑战。稳定性是评价水泥浆体系综合性能的重要参数之一。尤其是深井超深井固井环空间隙小,对水泥浆的高温稳定性要求极高,若水泥浆柱失稳严重,则会影响固井作业安全和固井质量,更甚者造成气窜或固井事故。然而,高温条件下水泥浆体系的固相颗粒热运动加剧,导致水泥浆体系在高温下容易处于不平衡的状态;同时水泥浆体系中的聚合物添加剂在高温下容易发生降解进而容易失效,也影响了水泥浆体系在高温下的稳定性。
目前,国内外一方面通过降低液固比、掺入超细活性材料以及紧密堆积以改善水泥浆的高温稳定性,另一方面着力研究用于改善水泥浆的高温稳定性的悬浮稳定剂。然而,通过降低水泥浆的液固比以提高水泥浆在高温下的稳定性,容易使水泥浆的初始稠度增加、流动性变差,导致水泥浆泵送困难进而影响固井作业的安全性;通过掺入超细活性材料提高水泥浆在高温下的稳定性,虽然可以束缚自由水以提高固相颗粒间作用力,提高水泥浆体系的稳定性,但是会导致下灰困难、浆体增稠严重进而影响水泥浆的泵送过程以及施工安全;采用紧密堆积优化设计,体系防沉效果不明显,依然无法达到超高温固井水泥浆沉降稳定性能要求。
至于现有的悬浮稳定剂,中国专利CN 102086386A公开了一种用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸((AMPS)、丙烯酰胺(AM)以及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)通过水相自由基聚合方法制备的耐温200℃的油井水泥防沉降剂,虽然可有效提高水泥浆的高温沉降稳定性,但该产品并不适用于井底循环温度在200℃以上的固井工况;中国专利CN 105199690A采用膨润土与AMPS/AM/DMAA/疏水性单体共聚型四元共聚物复配制备悬浮稳定剂,该悬浮稳定剂仅可以在170℃以下的环境中使用;中国专利CN 107629771A公开了一种多支化AMPS/DMAA/AA/NVP共聚物悬浮稳定剂,该悬浮稳定剂虽然在低温下不容易增稠,在高温下不容易被稀释,但是该悬浮稳定剂仅可以在150℃以下的环境中使用,不适用于更高温度的深井超深井固井需求。
因此有必要提供一种能够在超高温、超深井复杂地层固井作业中改善水泥浆稳定性的固相悬浮稳定剂。
发明内容
本发明提供一种水泥浆固定悬浮稳定剂的制备方法,该制备方法通过对原料进行特定的选择,能够得到在超高温、超深井复杂地层固井作业中改善水泥浆稳定性的固相悬浮稳定剂。
本发明提供一种水泥浆固定悬浮稳定剂,使用上述的制备方法制备得到,因此在超高温、超深井复杂地层固井作业中,能够使水泥浆具有优异的稳定性,并且制备方法简单,原料环保,适用于广泛应用推广。
本发明提供一种水泥浆,包括上述的水泥浆固定悬浮稳定剂,因此在超高温、超深井复杂地层固井作业中具有优异的稳定性。
本发明提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法,其中,通过使包括15-20重量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、10-30重量份的丙烯酸类化合物、55-60重量份的不饱和磺酸盐、1-5重量份的硫醇以及200-500重量份的水的反应体系发生聚合反应得到所述水泥浆固相悬浮稳定剂。
如上所述的制备方法,其中,所述聚合反应的温度为190-205℃。
如上所述的制备方法,其中,所述聚合反应的时间为50-70h。
如上所述的制备方法,其中,所述反应体系通过以下步骤得到:
将包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐、硫醇以及水的原料混合得到混合体系,调节所述混合体系的pH为7-9得到反应体系。
如上所述的制备方法,其中,使用碳酸钠水溶液调节所述混合体系的pH。
如上所述的制备方法,其中,还包括对所述水泥浆固相悬浮稳定剂进行粉碎处理。
本发明还提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂,其中,通过如上所述的制备方法制备得到。
如上所述的水泥浆固相悬浮稳定剂,其中,所述水泥浆固相悬浮稳定剂的粒径为100-200目。
本发明还提供一种水泥浆,其中,包括如上所述的水泥浆固相悬浮稳定剂。
如上所述的水泥浆,其中,基于所述水泥浆的总质量,所述水泥浆固相悬浮稳定剂的质量百分含量为0.5-2%。
本发明提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法,该制备方法通过对原料进行特定的选择,能够可控的制备出在超高温、超深井复杂地层固井作业中使水泥浆具有优异的稳定性的水泥浆固相悬浮稳定剂。
本发明提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂,使用上述的制备方法制备得到,因此在超高温、超深井复杂地层固井作业中能够使水泥浆具有优异的稳定性,并且制备方法简单,原料环保,适用于广泛应用推广。
本发明提供一种水泥浆,包括上述的水泥浆固相悬浮稳定剂,因此在超高温、超深井复杂地层固井作业中依然具有优异的稳定性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案,下面对本发明实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的红外光谱图;
图2为本发明实施例1中水泥浆固相悬浮稳定剂的核磁氢谱图;
图3为本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的热重曲线图;
图4为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在200℃×100Mpa下的稠化养护曲线图;
图5为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在220℃×100Mpa下的稠化养护曲线图;
图6为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在240℃×100Mpa下的稠化养护曲线图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的第一方面提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法,通过使包括15-20重量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、10-30重量份的丙烯酸类化合物、55-60重量份的不饱和磺酸盐、1-5重量份的硫醇以及200-500重量份的水的反应体系发生聚合反应得到水泥浆固相悬浮稳定剂。
本发明中,不饱和磺酸盐中的磺酸基能够提高水泥浆固相悬浮稳定剂在高温环境下的耐受性以及稳定性,保证水泥浆固相悬浮稳定剂在高温下的稳定效果。本发明对不饱和磺酸盐不做特别限定,在一些实施方式中,不饱和磺酸盐可以选自不饱和苯磺酸盐、乙烯基苯磺酸、2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠等中的至少一种。当不饱和磺酸盐中含有苯环时,苯环也能够进一步提高水泥浆固相悬浮稳定剂在高温环境下的耐受性以及稳定性。
本发明中,硫醇中的硫键可以提高水泥浆固相悬浮稳定剂的弹性以及耐温性,提高水泥浆固相悬浮稳定剂在高温下的稠度。本发明对硫醇不做特别限定,在一些实施方式中,硫醇可以选自硫酚、胺苯硫酚、乙酰氨基苯硫酚、羟基苯硫酚、环硫乙烷和双硫醇中的至少一种。
本发明中,丙烯酸类化合物可以为本领域常用的丙烯酸类化合物。在一些实施方式中,丙烯酸类化合物可以选自丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈和丙烯酸酯中的至少一种。
本发明使包括特定含量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐、硫醇以及水的反应体系发生聚合反应,待体系中的水反应完全便得到水泥浆固相悬浮稳定剂。本发明的制备方法能够在不添加引发剂以及催化剂的情况下,可控的制备出在高温下具有优异的悬浮稳定性的水泥浆固相悬浮稳定剂。本发明的水泥浆固相悬浮稳定剂制备方法简单,绿色安全环保,原料易得,能够实现工业化生产和规模推广应用。并且本发明的水泥浆固相悬浮稳定剂可适用于低密度、常规密度、高密度、高强度韧性及胶乳等多种水泥浆体系,可满足高温高压气井、非常规油气井、储气库井、深井超深井等特殊井固井技术要求。
在本发明的一些实施方式中,当聚合反应的温度为190-205℃时,具有不饱和键的单体小分子(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐以及硫醇)可以进行自聚,能够减少单体小分子发生副反应,进而提高水泥浆固相悬浮稳定剂的高温稳定性能。
在本发明的一些实施方式中,当聚合反应的时间为50-70h时,更有利于提高水泥浆固相悬浮稳定剂的高温稳定性能。
在本发明的一些实施方式中,反应体系可以通过以下步骤得到:
将包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐、硫醇以及水的原料混合得到混合体系,调节混合体系的pH为7-9得到反应体系。
可以理解,本发明的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法可以包括:将包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐、硫醇以及水的原料混合,使2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐以及硫醇溶于水中得到混合体系;调节混合体系的pH为7-9得到反应体系;是反应体系发生聚合反应得到水泥浆固相悬浮稳定剂。
本发明中,在聚合反应之前调整混合体系的pH为7-9,有助于获得分子量适宜的水泥浆固相悬浮稳定剂。本发明可以通过聚合反应的温度、水的含量以及混合体系的pH来调控水泥浆固相悬浮稳定剂的分子量,操作可控性高。
本发明对调节混合体系pH的方式不做特别限定,只要能够将混合体系的pH调节为7-9即可。在本发明的一些实施方式中,可以使用碳酸钠水溶液调节混合体系的pH。在一些实施方式中,可以使用碳酸钠的质量百分含量为20%的碳酸钠水溶液调节混合体系的pH。
本发明中,经聚合反应获得的水泥浆固相悬浮稳定剂为白色或淡黄色的固体,在本发明的一些实施方式中,还可以对水泥浆固相悬浮稳定剂进行粉碎处理,以使水泥浆固相悬浮稳定剂满足各种工况的需要。本发明不限定粉碎处理的具体方式,只要能够实现水泥浆固相悬浮稳定剂的粉碎即可。
本发明的第二方面提供一种水泥浆固相悬浮稳定剂,其中,通过上述的制备方法制备得到。
本发明通过上述方法制备的水泥浆固相悬浮稳定剂,不仅制备工艺简单、原料容易获得,而且该水泥浆固相悬浮稳定剂在低温下不容易增稠,并且在高温下也不容易稀释,表现出在高温下具有优异的稳定性能。
在本发明的一些实施方式中,水泥浆固相悬浮稳定剂的目数为100-200时,能够在降低粉碎处理的时间的情况下,使水泥浆固相悬浮稳定剂更容易发生溶解,更容易满足多种工况的需要。
本发明的第三方面提供一种水泥浆,其中,包括上述的水泥浆固相悬浮稳定剂。
可以理解,本发明的水泥浆还可以包括其他的添加剂。本发明的水泥浆由于包括上述的水泥浆固相悬浮稳定剂,因此在超高温、超深井复杂地层固井作业中依然具有优异的稳定性。
在本发明的一些实施方式中,当基于水泥浆的总质量,水泥浆固相悬浮稳定剂的质量百分含量为0.5-2%时,能够在节约水泥浆固相悬浮稳定剂的情况下,提高水泥浆的稳定性能。
以下,结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂通过包括以下步骤的方法制备得到:
1)称取15g重量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g丙烯酸、30g对苯乙烯磺酸钠、25g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸盐与5g双硫醇溶于500g去离子水中得到混合体系;
2)向混合体系中缓慢加入浓度为20wt%的碳酸钠水溶液至混合体系无新的气泡生成,调节混合体系的pH值至9得到反应体系;
3)将装有反应体系的聚四氟乙烯烧杯于滚子炉中加热到190℃,热引发聚合,恒温72h,得到白色弹性固态块状产物(水泥浆固相悬浮稳定剂);
4)对水泥浆固相悬浮稳定剂进行粉碎处理,过200目筛,得到粉碎后的水泥浆固相悬浮稳定剂(白色粉末状)。
测试实施例1获得的水泥浆固相悬浮稳定剂的红外光谱,并对红外光谱图进行分析。图1为本发明实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的红外光谱图。从图1可以看出,该水泥浆固相悬浮稳定剂在3454.02cm-1处具有O-H的伸缩振动峰;在2930.56cm-1处具有CH2以及CH中C-H的反对称伸缩振动峰;在1544.79cm-1处具有-CONH-中C=O伸缩振动峰;在1410.51cm-1处具有-CO-中C-O伸缩振动峰;在1011.03cm-1处具有R-O-键的伸缩振动峰;在1045.77cm-1处具有-CH2-键的弯曲振动峰;在1661.11cm-1处具有酰胺基的特征峰;在795.13cm-1处具有S-O的伸缩振动峰;在832.97cm-1处具有苯环的1,4-二取代特征峰;在1192.96cm-1具有AMPS中S=O的伸缩振动;在628.02cm-1处具有AMPS中S=O的弯曲振动峰。
测试实施例1中获得的水泥浆固相悬浮稳定剂的核磁氢谱。图2为本发明实施例1中水泥浆固相悬浮稳定剂的核磁氢谱图。图2中,δ=1ppm的峰为CH2的H峰,δ=3.5ppm的峰为CONH2的H峰,δ=4.6ppm的峰为R-CH2-N的H峰,δ=5.5ppm-8ppm主要为苯环上H峰以及苯乙烯基磺酸的苄基H峰。
对实施例1中获得的水泥浆固相悬浮稳定剂进行热重分析。图3为本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的热重曲线图。从图3可以看出,本发明实施例中的水泥浆固相悬浮稳定剂的热分解温度为362.4℃,放热速率最大温度为366.6℃。
实施例2
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法与实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法的不同之处在于:
步骤1)中,将20g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g丙烯酰胺、35g对苯乙烯磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸盐与5g双硫醇溶于500g去离子水中得到混合体系。
实施例3
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法与实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法的不同之处在于:
步骤1)中,将20g的22-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g丙烯酸乙酯、35g对苯乙烯磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸盐与5g双硫醇溶于500g去离子水中得到混合体系。
实施例4
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法与实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法的不同之处在于:
步骤1)中,将15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g丙烯酸、35g对苯乙烯磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸盐与2g双硫醇溶于500g去离子水中得到混合体系。
实施例5
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法与实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法的不同之处在于:
步骤1)中,将15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g丙烯酸、30g对苯乙烯磺酸钠、25g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸盐与3g双硫醇溶于500g去离子水中得到混合体系。
实施例6
本实施例的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法与实施例1的水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法的不同之处在于:不包括步骤2),直接使混合体系作为反应体系发生聚合反应。
性能测试
根据SY/T5504.2-2013《油井水泥外加剂评价方法》和国家标准GB/T19139-2012《油井水泥试验方法》中相关规定,对实施例1-6制备的水泥浆固相悬浮稳定剂进行性能评价。
1、将实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂制备水泥浆,水泥浆的组成为:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、5wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、1.5wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、3wt%水泥浆固相悬浮稳定剂,水泥浆密度为1.87g/cm3。
对实施例1的水泥浆进行稠化养护实验。图4为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在200℃×100Mpa下的稠化养护曲线图;图5为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在220℃×100Mpa下的稠化养护曲线图;图6为包含本发明实施例1中的水泥浆固相悬浮稳定剂的水泥浆在240℃×100Mpa下的稠化养护曲线图。从图4-6可以看出,本发明实施例中的水泥浆在低温下增稠不明显,稠化线形正常,并且养护结束后水泥浆浆体流态正常,无鼓包、“包芯”等异常胶凝现象,表明该水泥浆固相悬浮稳定剂不影响水泥浆的高温稠化性能。
2、分别使用本发明实施例1-6中的水泥浆固定悬浮稳定剂配制不同组分的水泥浆,
对照组(不添加水泥浆固相悬浮稳定剂):嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、5wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、1.5wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、3wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%水,水泥浆密度为1.87g/cm3;
试验组1:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、5wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、2wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、3wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%水,水泥浆密度为1.87g/cm3;
试验组2:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、3wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、2wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、3wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%的水,水泥浆密度为1.87g/cm3;
实验组3:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、3wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、2wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、2.5wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%水,水泥浆密度为1.87g/cm3;
实验组4:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、2wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、2wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、2wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%水,水泥浆密度为1.87g/cm3;
实验组5:嘉华G级油井水泥(HSR)、50wt%石英砂、1.5wt%DRH-3L、2wt%降失水剂(35g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、30g对苯乙烯基磺酸钠、20g的2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸与5g双硫醇)、2wt%分散剂(15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸+15g丙烯酰胺+3g双硫醇+55g对苯乙烯基磺酸钠)、2wt%水泥浆固相悬浮稳定剂以及60wt%水,水泥浆密度为1.87g/cm3。
测试不同实验温度下,实施例1-6以及对照例的水泥浆的沉降稳定性、下灰时间、稠化时间、中停以及游离液性能,在240℃下,使用实验组1的水泥浆进行测试,在220℃下,使用实验组2的水泥浆进行测试,在200℃下,使用实验组3的水泥浆进行测试,在180℃下,使用实验组4的水泥浆进行测试,在160℃下,使用实验组5的水泥浆进行测试。测试结果见表1。
表1
由表1可以看出,对比例1中的水泥浆的下灰时间长,并且沉降稳定性、游离液等性能无法测量,这是由于对比例1中的水泥浆不添加水泥浆固相悬浮稳定性,水泥浆体系中的水泥和石英砂会分层,无法形成悬浮液。
从实施例1和实施例5可以看出,本发明的水泥浆悬浮稳定剂,能够制备出在160℃-240℃都具有很好的沉降稳定性能的水泥浆,并且该水泥浆经过高温养护后,沉降稳定控制在0.05g/cm3以内,体系无游离液,下灰时间低于40s,中停正常,稠度性能优异。
从实施例1和实施例6可以看出,使用碳酸钠调节pH后,制备的水泥浆沉降稳定性更为优异,并且下灰时间缩短,中停实验性能更优异,更有利于工业应用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水泥浆固相悬浮稳定剂的制备方法,其特征在于,通过使包括15-20重量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、10-30重量份的丙烯酸类化合物、55-60重量份的不饱和磺酸盐、1-5重量份的硫醇以及200-500重量份的水的反应体系发生聚合反应得到所述水泥浆固相悬浮稳定剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚合反应的温度为190-205℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述聚合反应的时间为50-70h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述反应体系通过以下步骤得到:
将包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸类化合物、不饱和磺酸盐、硫醇以及水的原料混合得到混合体系,调节所述混合体系的pH为7-9得到反应体系。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,使用碳酸钠水溶液调节所述混合体系的pH。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,还包括对所述固相悬浮稳定剂进行粉碎处理。
7.一种水泥浆固相悬浮稳定剂,其特征在于,通过权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的水泥浆固相悬浮稳定剂,其特征在于,所述水泥浆固相悬浮稳定剂的粒径为100-200目。
9.一种水泥浆,其特征在于,包括权利要求7或8所述的水泥浆固相悬浮稳定剂。
10.根据权利要求9所述的水泥浆,其特征在于,基于所述水泥浆的总质量,所述水泥浆固相悬浮稳定剂的质量百分含量为0.5-2%。
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