高温油井水泥降失水剂ZFA-1的合成及性能

摘要

针对水溶性聚合物在强碱下耐高温性能的局限性,笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路,设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1.通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺:AM:IA:AMPS物质的量比为6.0:2.5:1.5,分子量调节剂加量为0.005％,偶联剂加量为0.5％,无机材料加量为5％,引发剂加量为0.5％,单体质量分数为25％,体系pH值为6,引发温度为55℃,反应时间为6 h;分别采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DSC/DTG)对ZFA-1进行了表征.结果表明,ZFA-1为预期结构的产物,在326℃时失重率仅为7.81％,主要是由于偶联剂和无机材料的引入增加了其在高温下的稳定性.对ZFA-1的性能评价结果表明,当ZFA-1加量为1.0％～1.5％ 时,可将水泥浆在93～200℃、6.9 MPa时的失水量控制在50 mL以内,具有优良的抗盐性能,且对水泥石的抗压强度无不良影响.