[发明专利]一种油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田化学品新技术领域。更具体地，涉及一种油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法。

背景技术

目前，油井水泥降失水剂多以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为主要单体合成聚合物体系。该类降失水剂通常用水溶液方法聚合得到，由于聚合方法的限制，液相产品有效含量一般为10％-25％，有效含量低，加量大，提高了使用和运输成本。此外，乳液聚合时油相常采用白油、煤油、溶剂油，而这三种油相合成产品时乳液不稳定，产品粘度大，副反应多，过程难以控制。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种液相产品有效含量高的油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，不仅制得的产品粘度小，而且制备过程中反应溶液稳定、副反应少、反应过程易控制。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、α-甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐和pH值调节剂配制成溶液A；将表面活性剂、乳化剂和25#变压器油配制成溶液B；

(2)将步骤(1)制得的溶液A和溶液B一起放入乳化容器中乳化，乳化均匀后得到待反应乳液；

(3)将步骤(2)制得的待反应乳液转移到反应容器中，搅拌，加热升温，然后加入引发剂溶液引发反应，反应结束后可得油井水泥乳液聚合物降失水剂。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，步骤(1)中溶液A的配制方法为：将水投入反应容器中，开启搅拌，然后依次投入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、α-甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和顺丁烯二酸酐，然后用pH值调节剂将反应容器内混合物的pH值调至4～5。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，配制溶液A用的水为蒸馏水或去离子水；pH值调节剂为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液的混合物。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，溶液A的配制方法为：将34～88质量份蒸馏水投入反应容器中，开启搅拌，然后依次投入29～36质量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3.8～4.6质量份丙烯酰胺、0.4～0.5质量份α-甲基丙烯酸、0.03～0.04质量份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、1.2～1.4质量份顺丁烯二酸酐，通过正交水泥浆实验优选出最佳单体比例为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：α-甲基丙烯酸：N，N-亚甲基双丙烯酰胺：顺丁烯二酸酐＝84.5：10.9：1.2：0.08：3.4，然后用17～20质量份的氢氧化钠溶液将反应容器内混合物的pH值调至4～5，对反应容器内混合物的pH值进行调节的过程中，反应容器内混合物料的温度小于或等于40℃。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，氢氧化钠溶液浓度为40wt％。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，步骤(1)中，所述表面活性剂为吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的一种或两种及两种以上的混合物，所述乳化剂为司盘20或司盘80或者司盘20和司盘80的混合物。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，步骤(1)中溶液B的配制方法为：向反应容器中依次投入1～2质量份司盘80、0.2～0.4质量份吐温60和7.5～11质量份25#变压器油，然后将反应容器内的混合物升温溶解混合，即可得溶液B。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，所述引发剂溶液由0.04～0.05质量份过硫酸铵与2质量份蒸馏水组成。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，步骤(3)为：将步骤(2)制得的待反应乳液转移到反应容器中，搅拌，加热升温至60～65℃，加入引发剂溶液，将搅拌电机转速调至300r/min搅拌引发，待反应溶液温度升至70℃，将搅拌电机转速调至1200r/min,开启冷却装置将反应溶液的温度控制在100℃以下，待温度降至70℃时，将搅拌电机转速调至600r/min,使反应溶液恒温在80℃继续反应1h后，即得油井水泥乳液聚合物降失水剂。

上述油井水泥乳液聚合物降失水剂的制备方法，包括如下步骤：