專利名稱：固井水泥用膠乳防氣竄劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種固井水泥外加劑及其制備方法，特別是一種固井水泥用膠乳防氣竄劑的制備方法。
背景技術：
水泥漿在井筒內凝固時，由于環形空間液柱壓力與地層壓力不平衡關系的變化，使地層中的液體進入環形空間，產生縱向流動，這種現象稱環空竄流。地層中最活躍的是氣體，發生竄流的可能性最大，因此，一般又稱為環空氣竄。注水泥后環空竄流帶來的危害主要有以下幾方面(I)竄流導致環空井口冒油冒氣，使大量的油氣散失，降低了油氣產量；(2)竄流降低了采收率，使油氣產層得不到合理 的開采；(3)竄流使套管遭受流體的侵蝕和腐蝕，降低了套管的強度和使用壽命。嚴重的環空氣竄可能導致很高的井口壓力和氣體流動，不僅使后續鉆井工程和開采工程無法進行，還可能造成全井報廢的惡果。目前常用的防氣竄劑主要是KQ系列產品，作用原理是在水泥凝固過程中產生極微小的氣泡，增加孔隙壓力，彌補水泥漿凝結過程井下壓力的降低。KQ系列防氣竄劑主要應用于中深井和淺井的注水泥作用，對于氣竄潛力嚴重的高危氣井固井，如高溫超高壓氣井、長裸眼易漏井固井等適應性并不好。而且此類防氣竄劑作用單一，加量難控制，需根據井深、井溫、地層壓力、水泥漿密度等因素確定。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點而提供一種新的固井水泥用膠乳防氣竄劑及其制備方法。本發明的目的是這樣實現的一種固井水泥用膠乳防氣竄劑，采用膠乳、纖維素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀銨和水為原料制備而
成，各原料的質量百分比分別為
膠乳55%-65%
纖唯素5%-10%
AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%
乙二醇1%-5%
壬基酚聚氧乙烯醚4%-8%
苯丙酚醚磺酸琥珀銨4%-8%余量為水。所述膠乳為羥基丁苯膠乳、羥基氯丁膠乳或羥基丁腈膠乳中的一種。
所述纖維素為羥丙基纖維素或羧甲基羥乙基纖維素中的一種。上述固井水泥用膠乳防氣竄劑的制備方法，包括以下步驟按配比在反應釜中加入水，開啟攪拌，加入壬基酚聚氧乙烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°c后將膠乳加入反應釜中，同時加入氫氧化鈉調節PH值至7-9，保溫2_4h，然后加入纖維素、AMPS-AM-AA聚合物和乙二醇，繼續攪拌40-60min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑。本發明的優點和特點I、防氣竄性能好，可減小水泥環體積收縮，改善水泥環與套管、地層間的膠結情況。2、與水泥漿有很好的相容性，不會使水泥漿發生變稠、絮凝、閃凝等現象。3、有一定的抗鹽性能。4、降低水泥環失水量。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明本發明的固井水泥用膠乳防氣竄劑，采用膠乳、纖維素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀銨和水為原料制備而成，各原料的質量百分比分別為
膠乳55%-65%
纖維素5%-10%
AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%
乙二醇1%-5%
壬基酚聚氧乙晞醚4%-8%
苯丙酚醚磺酸琥珀銨4%-8%余量為水。所述膠乳為羥基丁苯膠乳、羥基氯丁膠乳或羥基丁腈膠乳中的一種。所述纖維素為羥丙基纖維素或羧甲基羥乙基纖維素中的一種。上述固井水泥用膠乳防氣竄劑的制備方法，包括以下步驟按配比在反應釜中加入水，開啟攪拌，加入壬基酚聚氧乙烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°C后將膠乳加入反應釜中，同時加入氫氧化鈉調節PH值至7-9，保溫2-4h，然后加入纖維素、AMPS-AM-AA聚合物和乙二醇，繼續攪拌40-60min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑。為了理解本發明，下面以實施例進一步說明本發明，但不限制本發明。實施例I取21g水加入反應釜中，開啟攪拌，加入4g壬基酚聚氧乙烯醚和5g苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°C，將55g羥基丁苯膠乳加入反應釜中，同時加入Ig氫氧化鈉調節pH值至7-9，保溫2h，然后加入IOg羥丙基纖維素、Ig AMPS-AM-AA聚合物和4g乙二醇，繼續攪拌40min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑樣品I。
實施例2取14g水加入反應釜中，開啟攪拌，加入5g壬基酚聚氧乙烯醚和7g苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°C，將60g羥基氯丁膠乳加入反應釜中，同時加入Ig氫氧化鈉調節pH值至7-9，保溫3h，然后加入8g羧甲基羥乙基纖維素、3g AMPS-AM-AA聚合物和3g乙二醇，繼續攪拌50min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑樣品2。實施例3取13g水加入反應釜中，開啟攪拌，加入5g壬基酚聚氧乙烯醚和6g苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°C，將65g羥基丁腈膠乳加入反應釜中，同時加入Ig氫氧化鈉調節pH值至7-9，保溫4h，然后加入5g羧甲基羥乙基纖維素、2g AMPS-AM-AA聚合物和4g乙二醇，繼續攪拌60min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑樣品3。實施例4本發明固井水泥用膠乳防氣竄劑的性能評價 I.凈漿(A)與加防氣竄劑的水泥漿(B)凝固過程井底壓力變化實驗裝置模擬井筒采用有機玻璃管，內徑30*2000mm，配制壓力表及傳壓裝置等。實驗條件G級水泥，水灰比0. 44，溫度為30°C。
權利要求
1.ー種固井水泥用膠乳防氣竄劑，其特征在干，采用膠乳、纖維素、AMPS-AM-AA聚合物、こニ醇、壬基酚聚氧こ烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀銨和水為原料制備而成，各原料的質量百分比分別為膠乳55%-65%纖維素5%-10%AMPS-AM-AA 聚合物1%-5%乙ニ醇1%-5%壬基臉聚氧乙婦酸4%-8%苯丙酚醚續S交琥珀銨4%-8% 余量為水。
2.根據權利要求I所述的固井水泥用膠乳防氣竄劑，其特征在于，所述膠乳為羥基丁苯膠乳、羥基氯丁膠乳或羥基丁腈膠乳中的ー種。
3.根據權利要求I所述的固井水泥用膠乳防氣竄劑，其特征在于，所述纖維素為羥丙基纖維素或羧甲基羥こ基纖維素中的ー種。
4.如權利要求I所述的固井水泥用膠乳防氣竄劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟按配比在反應釜中加入水，開啟攪拌，加入壬基酚聚氧こ烯醚和苯丙酚醚磺酸琥珀銨，加熱升溫至70°C后將膠乳加入反應釜中，同時加入氫氧化鈉調節pH值至7-9，保溫2_4h，然后加入纖維素、AMPS-AM-AA聚合物和こニ醇，繼續攪拌40_60min，得到固井水泥用膠乳防氣竄劑。
全文摘要
本發明公開了一種固井水泥用膠乳防氣竄劑及其制備方法，屬于油井水泥固井技術。該防氣竄劑由膠乳、纖維素、AMPS-AM-AA聚合物、乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、苯丙酚醚磺酸琥珀銨和水組成，其中各組分的質量比如下膠乳質量分數為55%-65%；纖維素質量分數為5%-10%；AMPS-AM-AA聚合物質量分數為，1%-5%；乙二醇質量分數為1%-5%；壬基酚聚氧乙烯醚質量分數為4%-8%；苯丙酚醚磺酸琥珀銨質量分數為4%-8%；余量為水。該防氣竄劑可減小水泥環體積收縮，改善水泥環與套管、地層間的膠結情況，有一定的抗鹽性能，同時可降低水泥環失水量。
文檔編號C09K8/493GK102757774SQ20121025894
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者劉中華 申請人:天津卡爾貝松石油裝備制造有限公司