新型中低温抗盐固井降失水剂的研制

摘要

固井是石油天然气开采过程中一个非常重要的环节，固井外加剂在固井注水泥中起着至关重要的作用。随着石油勘探开采技术的发展，对固井降失水剂的综合性能要求也随之提高。目前，在中低温条件下，国内使用的降失水剂都普遍存在抗盐能力差、低温缓凝性强、适应温度范围较窄的问题；且在较高温度下对水泥浆的分散性强，水泥浆容易发生沉降问题，导致综合性能变差，难以满足复杂地质条件下的固井需要。
　　本文针对降失水剂所存在的上述问题，通过分子结构设计，采用自由基水溶液聚合的方式进行了合成实验，根据性能测试结果，优选出了以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和新型阳离子单体DC的四元共聚物结构。以此共聚物结构为基础，考察了各种反应条件对降失水剂性能的影响，优选出了最优配方和最佳工艺条件的中低温抗盐降失水剂HTF-100L。
　　通过红外光谱和核磁共振分析对HTF-100L进行表征发现，各单体成功参与聚合，聚合物为目标共聚物；对降失水剂HTF-100L的耐热性进行评价发现，聚合物耐温性能良好，耐温达到261℃。
　　对降失水剂HTF-100L的应用性能进行综合评价发现，降失水剂的降失水性能良好，在淡水和饱和盐水条件下可以将水泥浆的失水量控制在100mL以内，且在较宽的温度范围内失水量均在可控范围内；降失水剂在低温条件下的缓凝性较弱，对水泥石的强度发展无不良影响；降失水剂克服了高温下易水解、稠化时间出现“倒挂”的现象；以HTF-100L为主剂的水泥浆体系具有流动性好、失水量低、过渡时间短、低温下强度发展快、水泥石抗压强度高等优点，可以满足不同盐浓度不同温度和不同密度条件下的固井需要，具有良好的应用前景。

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前言

第一章 文献综述

1.1 固井及固井外加剂

1.2 油井水泥外加剂

1.3 水泥浆控失水的目的及意义

1.4 油井水泥降失水剂的作用机理

1.5 油井水泥降失水剂的国内外研究现状及发展趋势

1.6 本文的研究内容及思路

第二章 实验部分

2.1 实验原料与仪器

2.2中低温抗盐降失水剂的合成

2.3 中低温抗盐降失水剂的表征

2.4 中低温抗盐降失水剂的水泥浆性能测试

第三章 中低温抗盐降失水剂的结构优化

3.1 中低温抗盐降失水剂分子结构设计及单体选择

3.2 中低温抗盐降失水剂的合成配比设计

3.3 中低温抗盐降失水剂的结构优化

3.4 本章小结

第四章 中低温抗盐降失水剂的合成及性能研究

4.1 中低温抗盐降失水剂配方及工艺优化

4.2 中低温抗盐降失水剂的表征结果及分析

4.3 中低温抗盐降失水剂的水泥浆性能测试结果及分析

4.4 中低温抗盐降失水剂的低温适用机理探索

4.5 本章小结

第五章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢