本發(fā)明涉及一種懸浮穩(wěn)定材料及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、深層超深層油氣已經(jīng)成為國內(nèi)尤其重要接替能源，超深井越來越多。井筒質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到鉆井工程成深層超深層油氣已經(jīng)成為國內(nèi)尤其重要接替能源，超深井越來越多。井筒質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到鉆井工程成敗和油氣井壽命，固井是保證井工程質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，水泥漿是固井的核心技術(shù)，是保障油氣田勘探開發(fā)的可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的重要手段。雖然耐高溫固井水泥外加劑種類越來越多，但是大部分固井用前置液和水泥漿體系中耐超高溫的材料很少，目前行業(yè)內(nèi)依然使用粉體生物膠作為懸浮穩(wěn)定材料，膠質(zhì)類材料最高耐溫溫度低于150℃，無法在深井和地溫梯度高的區(qū)塊聯(lián)合使用，因此急需開發(fā)一種可以用于上述區(qū)塊的耐高溫懸浮穩(wěn)定材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了進一步提升鉆井水泥鉆井液的懸浮效果，增加穩(wěn)定性，作出本發(fā)明。

2、作為本發(fā)明的一個方面，涉及一種懸浮穩(wěn)定材料，其結(jié)構(gòu)簡式為r1-c-r2-n-r3-r4，其中，r1為so3na、nh3cl、ch2ch3或coona；r2為c＝o、ch2ch3、c＝c或nh3cl；r3為coona、c＝o、nh3cl或c＝c；r4為nh3cl、so3na或coona；r1、r2、r3、r4中，有且只有一個為nh3cl、so3na或coona。在優(yōu)選實施例中，r1為coona；r2為nh3cl；r3為c＝c；r4為so3na。

3、作為本發(fā)明的另一個方面，涉及一種懸浮穩(wěn)定材料的制備方法，包括：

4、30-40份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4-13份n,n-二甲基丙烯酰胺、9-17份甲基二烯丙基氯化銨和3-8份甲基馬來酸在水中充分溶解后，投入3-6份引發(fā)劑，調(diào)節(jié)ph到4.0-9.0，50-60攝氏度條件下反應(yīng)。

5、在某些可行的具體實施方式中，所述方法包括：

6、30-40份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4-10份n,n-二甲基丙烯酰胺、9-17份甲基二烯丙基氯化銨和3-8份甲基馬來酸在水中充分溶解后，投入3-5份引發(fā)劑，調(diào)節(jié)ph到6.0-8.0，50-60攝氏度條件下反應(yīng)。

7、在某些可行的具體實施方式中，所述方法包括：

8、30-40份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、5-13份n,n-二甲基丙烯酰胺、9-17份甲基二烯丙基氯化銨和3-8份甲基馬來酸在水中充分溶解后，投入3-6份引發(fā)劑，調(diào)節(jié)ph到4.0-9.0，50-60攝氏度條件下反應(yīng)。

9、在某些可行的具體實施方式中，所述方法包括：

10、30-40份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、5-10份n,n-二甲基丙烯酰胺、9-17份甲基二烯丙基氯化銨和3-8份甲基馬來酸在水中充分溶解后，投入3-5份引發(fā)劑，調(diào)節(jié)ph到6.0-7.0，50-60攝氏度條件下反應(yīng)。

11、在某些可行的具體實施方式中，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉或過硫酸銨。

12、作為本發(fā)明的又一個方面，涉及上述方法制備的懸浮穩(wěn)定材料。

13、作為本發(fā)明的再一個方面，涉及上述懸浮穩(wěn)定材料在石油鉆井固井水泥或石油鉆井鉆井液中的應(yīng)用。

14、作為本發(fā)明的又一個方面，涉及石油鉆井固井水泥或石油鉆井鉆井液，含有上述的懸浮穩(wěn)定材料。

15、本發(fā)明制備的懸浮穩(wěn)定材料在低溫條件不增稠，以稠化儀測試100℃以下時，稠度不高于30bc，高溫條件下不稀釋，200℃以上時稠度不低于初始稠度的20bc。本發(fā)明制備的懸浮穩(wěn)定材料用于水泥漿中，懸浮穩(wěn)定效果好，水泥漿密度差不大于0.03g/cm3。

技術(shù)特征：

1.一種懸浮穩(wěn)定材料，其特征在于，其結(jié)構(gòu)簡式為r1-c-r2-n-r3-r4，其中，r1為so3na、nh3cl、ch2ch3或coona；r2為c＝o、ch2ch3、c＝c或nh3cl；r3為coona、c＝o、nh3cl或c＝c；r4為nh3cl、so3na或coona；r1、r2、r3、r4中，有且只有一個為nh3cl、so3na或coona。

2.權(quán)利要求1所述懸浮穩(wěn)定材料，其特征在于，r1為coona；r2為nh3cl；r3為c＝c；r4為so3na。

3.一種懸浮穩(wěn)定材料的制備方法，其特征在于，包括：

4.權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，包括：

5.權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，包括：

6.權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，包括：

7.權(quán)利要求3-6任一所述方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉或過硫酸銨。

8.權(quán)利要求3-7任一所述方法制備的懸浮穩(wěn)定材料。

9.權(quán)利要求1、2或7任一所述的懸浮穩(wěn)定材料在石油鉆井固井水泥或石油鉆井鉆井液中的應(yīng)用。

10.石油鉆井固井水泥或石油鉆井鉆井液，其特征在于，含有權(quán)利要求1、2或7任一所述的懸浮穩(wěn)定材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種懸浮穩(wěn)定材料，其結(jié)構(gòu)簡式為R1?C?R2?N?R3?R4，其中，R1為SO3Na、NH3Cl、CH2CH3或COONa；R2為C＝O、CH2CH3、C＝C或NH3Cl；R3為COONa、C＝O、NH3Cl或C＝C；R4為NH3Cl、SO3Na或COONa；R1、R2、R3、R4中，有且只有一個為NH3Cl、SO3Na或COONa。本發(fā)明還公開其制備和應(yīng)用。本發(fā)明制備的懸浮穩(wěn)定材料在低溫條件不增稠，以稠化儀測試100℃以下時，稠度不高于30Bc，高溫條件下不稀釋，200℃以上時稠度不低于初始稠度的20Bc。

技術(shù)研發(fā)人員：羅鑫虎,張莉,覃瑤,馬志賀,孫寶玉,王國濤,羅凱,閻衛(wèi)軍,夏泊洢,效世杰,張鐵銘,朱樂,杜甫
受保護的技術(shù)使用者：中國石油集團長城鉆探工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9