[发明专利]一种油井水泥速溶型聚合物缓凝剂的制备方法

说明书

技术领域:

本发明是一种油气开采钻井时使用的速溶型水泥浆聚合物缓凝剂的制备方法。

背景技术：

目前，油气开采固井用的水泥浆聚合物缓凝剂，有液体产品和固体产品，液体产品存在的主要问题是，在长途运输中遇到极冷天气易发生冻结，难以正常使用，遇到炎热天气时易发生霉变和分解，难以储存。固体产品在施工中溶解时容易形成外湿内干的胶泡，胶泡一旦形成很难溶解，严重影响施工质量和效率。

发明内容：

本发明的目的是提供一种方便运输和储存，溶解迅速的速溶型水泥浆聚合物缓凝剂的制备方法。

本发明的技术方案是以下方式完成的。它包括以下重量组份：2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸231.2份，α-甲基丙烯酸7.7份，衣康酸38.5份，异丙醇7.7份，浓度为40%的氢氧化钠溶液约124.8份，去离子水539.5份，过硫酸钾3.85份，浓度为30%的过氧化氢3.85份，亚硫酸钠1.93份，助溶剂27~33份；其制备方法是：①先取15.4份去离子水与过硫酸钾配置成溶液A，再取15.4份去离子水与亚硫酸钠配制成溶液B备用；；②将剩下的去离子水加入反应釜中，开启搅拌，依次加入2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、α-甲基丙烯酸、衣康酸、异丙醇；③待上述原料溶解后，用浓度为40%的烧碱溶液调整反应釜内物料的PH值为2~3，期间控制物料温度在40℃以下；④将釜内物料升温至48~52℃后再依次加入浓度为30%的过氧化氢和溶液A、B，搅拌均匀后停止搅拌等待引发，待反应釜中物料温度升至68~72℃，开启搅拌，观察反应稳定后，将物料恒温至78~82℃，继续反应，从加入过氧化氢和溶液A、B开始记时反应持续120分钟；⑤然后再向反应釜中加入助溶剂27~33份，继续搅拌10分钟使物料充分溶解；⑥将充分溶解后的物料取出，用微波干燥机干燥，再粉碎成30~40目颗粒状即可。

本发明提供的一种油井水泥速溶型聚合物缓凝剂具有方便储运和使用，有利于提高聚合物缓凝剂的溶解速度，提高施工质量和效率。

具体实施方式：

实施例1：①先取15.4kg去离子水与3.85kg过硫酸钾配置成溶液A，再取15.4kg去离子水与1.93Kg亚硫酸钠配制成溶液B备用；；②将剩下的去离子水加入反应釜中，开启搅拌，依次加入231.2kg2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、7.7kgα-甲基丙烯酸、38.8kg衣康酸、7.7kg异丙醇；③待上述原料溶解后，用浓度为40%的烧碱溶液约124.8kg调整反应釜内物料的PH值为2~3，期间控制物料温度在40℃以下；④将釜内物料升温至48~52℃后再依次加入浓度为30%的过氧化氢3.85kg和溶液A、B，搅拌均匀后停止搅拌等待引发，待反应釜中物料温度升至68~72℃，开启搅拌，观察反应稳定后，将物料恒温至78~82℃，继续反应。从加入过氧化氢和溶液A、B开始记时反应持续120分钟；⑤然后再向反应釜中加入助溶剂尿素33kg，继续搅拌10分钟使助溶剂充分溶解；⑥将充分溶解后的物料取出，用微波干燥机干燥，再粉碎成30~40目颗粒状即可。该实施例所制得的产品不仅适用于现场的湿混和干混，还可以配制成浓度较大的水溶液，溶液浓度可达到45%，溶解速度迅速。

实施例2：

①先取15.4kg去离子水与3.85kg过硫酸钾配置成溶液A，再取15.4kg去离子水与1.93kg亚硫酸钠配制成溶液B备用；；②将剩下的去离子水加入反应釜中，开启搅拌，依次加入231.2kg  2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、7.7kgα-甲基丙烯酸、38.8kg衣康酸、7.7kg异丙醇；③待上述原料溶解后，用浓度为40%的烧碱溶液约124.8kg调整反应釜内物料的PH值为2~3，期间控制物料温度在40℃以下；④将釜内物料升温至48~52℃后再依次加入浓度为30%的过氧化氢3.85kg和溶液A、B，搅拌均匀后停止搅拌等待引发，待反应釜中物料温度升至68~72℃，再开启搅拌，观察反应稳定后，将物料升温至78~82℃，恒温继续反应。从加入过氧化氢和溶液A、B开始记时反应持续120分钟；⑤然后再向反应釜中加入乙酰胺33kg，继续搅拌10分钟使物料充分溶解；⑥将充分溶解后的物料取出，用微波干燥机干燥，再粉碎成30~40目颗粒状即可。该实施例所制得的产品也可适用于现场的湿混和干混，配制成水溶液溶度较低，浓度约为20%，溶解速度不如实施例1所得产品。