專利名稱：：寬帶緩凝劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種適用于長封固段固井中應(yīng)用的能夠減少侯凝時間、降低氣竄發(fā)生機率、溫度敏感性差的寬帶緩凝劑。
背景技術(shù)：
：隨著石油勘探領(lǐng)域不斷向復(fù)雜及深部油氣藏拓展，尤其是國內(nèi)勘探進程的快速發(fā)展，為了滿足地層的復(fù)雜性和預(yù)處理復(fù)雜情況的應(yīng)急措施耍求，長封固段固井的井次越來越多，因此，長封固段固井技術(shù)顯示出其重要性。由于固井長度的增加，存在水泥漿柱頂部和底部溫差大的因素，容易造成頂?shù)姿酀{侯凝時間相差太大，嚴(yán)重影響了后續(xù)作業(yè)的進行?，F(xiàn)有的緩凝劑對溫度的敏感性很大，底部水泥漿能夠按照施工要求凝冏，而頂部水泥漿往往出現(xiàn)"過緩凝"現(xiàn)象。本專利旨在研制一種溫度不敏感性的寬帶緩凝劑，使水泥漿在長封固段的底部和頂部的稠化時間接近，以便滿足在施工過程中長封固段的底部和頂部同時凝固，既可以滿足減少水泥漿失重對氣竄的影響，又可以縮短候凝時間快速進入下-作業(yè)程序。
發(fā)明內(nèi)容為了解決長封固段固井作業(yè)中頂部和底部水泥漿侯凝時間差較大的要求，本專利提供了一種長封固段固井中使用的寬帶緩凝劑AMPS-順丁烯二酸，它不僅能夠延長水泥漿在6015()'C下的稠化時間，還具有良好溫度不敏感性。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)中含有不飽和的活潑乙烯基雙鍵，可與烯類單體共聚，表現(xiàn)出很好的加成聚合性能；其結(jié)構(gòu)單元中含有強陰離子性和親水性官能團磺酸基，具有抗鹽性、耐高溫性；含有酰胺基團，只有較好的水解穩(wěn)定性、抗酸堿及熱穩(wěn)定性；含有高電荷的羰基，具有良好的吸附性和絡(luò)合性。兩種單休都含有碳碳不飽和鍵，在引發(fā)劑的作用下，兩者發(fā)生6由基聚合反應(yīng)，生成高分子聚合物。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下XCH二CH2+yH二g——^"H—亍H—CJH—CH24ni二o—一一一—一一NHCH2~"COCOOHOHCOCOOHOHC二OINHH3C-p—ChiCH2'聚合反應(yīng)的條件為反應(yīng)的母液為去離子水，兩種單體(AMPS和順丁烯二酸)之間的配比為3:1，引發(fā)劑(過硫酸鈉和亞硫酸氫氨)濃度為0.5%，反應(yīng)溫度為45。C，pH值為6，3反應(yīng)時間為6小時。.本發(fā)明的有益效果是當(dāng)緩凝劑加量為6.25%時，60'C15(TC范圍內(nèi)的溫度環(huán)境的水泥漿稠化時間相差不大。完全可以滿足長封固段固井安全施工的需要。60匸150'C范圍內(nèi)的稠化時間數(shù)據(jù)見表i。表16(TC150'C稠化時間數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>附圖1是聚合物的纟T外光譜圖。1048.90on—]、1179.87cm人]55.26cm—'、3441.50cm-'為AMPS鏈節(jié)中的特征吸收，其中1048.90cm—1為磺酸基中S-0的伸縮振動峰，1173.87cm-''為酰胺基中一CO—的伸縮振動峰，1392.38cm—1處的吸收峰為一CH3的面內(nèi)變形振動與一NH一的剪式振動峰的重疊峰；1466.82cm—1為一CH2—與一CH3的面外變形振動的重疊峰；1551.26cm—1為AMPS鏈節(jié)中一NH—的變形振動峰與C-N的伸縮振動峰的偶合，3441.50cnf1為AMPS分子結(jié)構(gòu)中的一NH—的伸縮振動峰；1669.60cm—1為順T烯二酸鏈節(jié)中—COO--的吸收峰，這說明該聚合物為順丁烯二酸和AMPS的共聚物。由閣！還可以看出，3100-3000cm-'處的-CH2禾t^CH—基團中的一CH—伸縮振動峰消失，1660cm」1630cm—1處-一C=C—的伸縮振動峰消失，這表明順丁烯二酸與AMPS進行了充分的共聚反應(yīng)。具體實施例方式實施例(1)量取若干體積的去離子水，置于兩個燒杯中，待用；(2)按照單體濃度10%、單體AMPS和順丁烯二酸之間的比例3:1秤取，并溶解；(3)將燒杯中滴入NaOH溶液，調(diào)pH為6;(3)按照單體的濃度0.5。/。稱量過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，置于另一燒杯中，溶解；(4)將AMPS和順丁烯二酸的溶液放入四口燒瓶中，開始攪拌；(5)通入氮氣，去除燒瓶中的氧，并將溶液加熱到45。C;(6)約30分鐘后加入過引發(fā)劑，并繼續(xù)通入氮氣10分鐘，結(jié)束通氣保護，反應(yīng)6小時，得到粘稠液體物。權(quán)利要求1.一種油氣井固井寬帶緩凝劑AMPS-順丁烯二酸，其特征是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)與順丁烯二酸的共聚物，在水泥漿中加入相同量的聚合物時，不同溫度的水泥漿稠化時間相差不大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶緩凝劑AMPS-順丁烯二酸，合成工藝及方法。其特征是合成單體AMPS和順丁烯二酸之間的配比為3:1，引發(fā)劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，單體濃度為5%15%，引發(fā)劑濃度為0.1%~1%，反應(yīng)溫度為30~60°C，pH值為6，聚合時問為48小時，溶劑為去離子水。全文摘要一種油(氣)井固井用的新型水泥寬帶緩凝劑的制備方法，以順丁烯二酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為原料，過硫酸銨和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，在45℃環(huán)境中反應(yīng)6小時制成具有溫度不敏感性的高分子聚合物即為本發(fā)明。用它加入水泥漿中，能夠延長水泥漿在60～150℃下的稠化時間，并且具有良好溫度不敏感性。文檔編號C09K8/42GK101503619SQ20091001456公開日2009年8月12日申請日期2009年3月9日優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日發(fā)明者偉劉,唐延彥,步玉環(huán),魏緒偉申請人:中國石油大學(xué)(華東)