一種陰離子型油井水泥降失水劑的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種陰離子型油井水泥降失水劑的制備方法，由2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸(AMPS)、環(huán)戊二烯基鈦鹽、1?乙烯基?3?甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽，(3R)?1?[4,4?雙(3?甲基噻吩?2?基)丁?3?烯基]哌啶?3?甲酸共聚合制備而成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
_種陰禹子型油井水泥降失水劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種油井助劑的制備方法，尤其是一種陰離子型油井水泥降失水劑的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油井水泥降失水劑是一種由高分子聚合物組成的復(fù)合材料，在水泥漿中吸附于水 泥顆粒表面并互相交聯(lián)，形成貫穿整個(gè)水泥漿體系的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在水泥漿與地層之間存在 一定壓差時(shí)，于界面處形成致密的高分子材料保護(hù)膜，保證水泥漿具有低濾失量。該產(chǎn)品可 有效降低油井水泥漿的失水量，并使其流動(dòng)性、防漏、防氣竄能力得到很好的改善，保證了 高質(zhì)量的固井要求。
[0003] CN104531112A涉及一種油井水泥降失水劑及制備方法，組成及摩爾比如下：2-丙 烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鈉及N-乙烯吡咯烷酮(NVP)單體，比例為： 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸:丙烯酰胺:N-乙烯吡咯烷酮:苯乙烯磺酸鈉的摩爾比例為45: 45:10:5。本發(fā)明提供的油井水泥降失水劑有效解決了高溫、高壓下降失水劑的分解情況， 能夠有效得控制API失水在30ml以內(nèi)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在飽和食鹽水水泥漿中，API失水量在 50ml以內(nèi)。
[0004] CN102127406A涉及一種合成聚合物類(lèi)油井水泥降失水劑，通過(guò)丙烯酰胺類(lèi)單體、 交聯(lián)劑和其他單體共聚而成。本發(fā)明聚合物不僅在高溫、高壓和強(qiáng)堿條件下具有很強(qiáng)的穩(wěn) 定性，還能有效提高固井水泥漿體系在高溫、高壓和高鹽環(huán)境下的降失水性能，極大程度地 解決了水泥的沉降問(wèn)題，大幅地改善了緩凝問(wèn)題，特別適用于超深、超高溫和超高壓油井的 水泥固井。本發(fā)明聚合物能穩(wěn)定固井水泥漿體系，水泥漿無(wú)游離液，增大水泥的強(qiáng)度。一般 情況下(80°C)，本發(fā)明聚合物的使用量?jī)H需0.5%B0WC，在高溫、高壓和高鹽條件下也僅需要 使用1.0%B0WC，即可實(shí)現(xiàn)固井水泥降失水的目的，經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。
[0005] CN1840605涉及一種油井水泥漿降失水劑，由如下重量份的物質(zhì)組成:AMPS四元共 聚物:35~85，石膏粉:35~65，硼酸：1~9，將上述材料粉碎至直徑<0.85mm的粉末攪拌均 勻即制得本發(fā)明的油井水泥漿降失水劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明降失水性能好，與地層及 其他外加劑配伍性好，對(duì)環(huán)境溫度適應(yīng)寬，尤其是適應(yīng)北方低溫環(huán)境，不影響水泥漿流變性 能，并能明顯增加水泥抗壓強(qiáng)度，具有良好的懸浮穩(wěn)定性和溶解分散性。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中的油井水泥降失水劑，失水量會(huì)隨著溫度升高而增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種陰離子型油井水 泥降失水劑的制備方法。其特征在于制備步驟包括： 在反應(yīng)釜中，按重量份計(jì)，加入100份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、1-10份的 環(huán)戊二烯基三氯化鈦、〇. 05-0.5份的1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，0.5-2份的（3R)-1-[4,4-雙(3-甲基噻吩-2-基)丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸作為共聚單體，1-5份的 過(guò)氧化苯甲酰，1000-3000份水，在80 °C -95 °C反應(yīng)5-15h，再經(jīng)過(guò)濾，烘干后，得到產(chǎn)品。
[0008] 所述的（3R)-1-[4,4-雙(3-甲基噻吩-2-基)丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸為市售產(chǎn)品， 如湖北巨勝科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品；1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽為 市售產(chǎn)品，如中科院蘭州化學(xué)物理研究所生產(chǎn)的產(chǎn)品。所述的環(huán)戊二烯基三氯化鈦，2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)為市售產(chǎn)品。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的催化劑及其制備方法，具有以下有益效果： 降失水劑骨架中引入咪唑雜環(huán)結(jié)構(gòu)，哌啶雜環(huán)結(jié)構(gòu)可提高抗腐蝕能力，同時(shí)引入三氟 甲烷磺酰官能團(tuán)，提高了降失水劑耐高溫性能，可以在高溫條件下保持低的吸水率。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 以下實(shí)例僅僅是進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011] 實(shí)施例1: 在3000L反應(yīng)釜中，加入lOOKg的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、8Kg的環(huán)戊二烯 基三氯化鈦、〇.〇2Kg的1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，lKg的（3R)-1-[4， 4-雙（3-甲基噻吩-2-基）丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸作為共聚單體，2Kg份的過(guò)氧化苯甲酰， 2000Kg水，在90°C反應(yīng)llh，再經(jīng)過(guò)濾，烘干后，得到產(chǎn)品。編號(hào)為M-1。
[0012] 實(shí)施例2: 在3000L反應(yīng)釜中，加入lOOKg的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、lKg的環(huán)戊二烯 基三氯化鈦、〇.〇5Kg的1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，0.5Kg的（3R)-1-[4,4_雙(3-甲基噻吩-2-基)丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸作為共聚單體，lKg的過(guò)氧化苯甲酰， 1 OOOKg水，在90 °C反應(yīng)5h，再經(jīng)過(guò)濾，烘干后，得到產(chǎn)品。編號(hào)為M-2。
[0013] 實(shí)施例3 在3000L反應(yīng)釜中，加入lOOKg的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、10Kg的環(huán)戊二烯 基三氯化鈦、〇.5Kg的1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，2Kg的（3R)-1-[4， 4-雙（3-甲基噻吩-2-基）丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸作為共聚單體，5Kg的過(guò)氧化苯甲酰， 3000Kg水，在95 °C反應(yīng)15h，再經(jīng)過(guò)濾，烘干后，得到產(chǎn)品。編號(hào)為M-3。
[0014] 對(duì)比例1 不加入1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，其它同實(shí)施例1。編號(hào)為M-4。
[0015] 對(duì)比例2 不加入環(huán)戊二烯基三氯化鈦，其它同實(shí)施例1。編號(hào)為M-5。
[0016] 對(duì)比例3 不加入(3R)-1-[4,4-雙(3-甲基噻吩-2-基)丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸，其它同實(shí)施例1， 編號(hào)為M-6。
[0017] 對(duì)比例4 不加入環(huán)戊二烯基三氯化鈦、1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，（3R)-1-[4,4_雙(3-甲基噻吩-2-基)丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸，加入10Kg甲基丙烯酸，其它同實(shí)施 例1，編號(hào)為M-7。
[0018] 實(shí)施例4 按GB/T 19139-2012油井水泥試驗(yàn)方法，將實(shí)施例1 -3以及對(duì)比例1-4的降失水劑用于 油井水泥漿吸水率的檢測(cè)，并在300°C條件下重復(fù)做一次，結(jié)果見(jiàn)下表:_
' 以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特彳正并不局限于此。任何以本發(fā)明為, 基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出的簡(jiǎn)單變化、等同替 換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陰離子型油井水泥降失水劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 在反應(yīng)釜中，按重量份計(jì)，加入100份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、1-10份的 環(huán)戊二烯基鈦鹽、〇. 05-0.5份的1-乙烯基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，0.5-2份 的（3R)-1_[4,4-雙（3-甲基噻吩-2-基）丁-3-烯基]哌啶-3-甲酸，1-5份的過(guò)氧化苯甲酰， 1000-3000份水，在80 °C -95 °C反應(yīng)5-15h，再經(jīng)過(guò)濾，烘干后，得到產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陰離子型油井水泥降失水劑的制備方法，其特征在于所 述的環(huán)戊二烯基鈦鹽為環(huán)戊二烯基三氯化鈦。
【文檔編號(hào)】C08F232/08GK106084126SQ201610386593
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月4日 公開(kāi)號(hào)201610386593.9, CN 106084126 A, CN 106084126A, CN 201610386593, CN-A-106084126, CN106084126 A, CN106084126A, CN201610386593, CN201610386593.9
【發(fā)明人】王琪宇
【申請(qǐng)人】王金明