[发明专利]一种适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂及制备方法与应用

权利要求书

1.一种适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂，其特征在于，该沉降稳定剂的有效成分具有式（I）所示的结构：

[C₆H₇O₂(OH)₂O-R₁-OH]_m-[C₆H₇O₂(OH)₂O-R₁-O-R₂]_n

（I），

式（I）中，R₁为-CH₂CH₂-或-CH(CH₃)CH₂-，R₂为长链烷基，m:n=1:(0.1~0.01)，m+n=100~500的整数；

按如下步骤制备得到：

（1）将纤维素溶解到碱溶液中，搅拌均匀，得黏稠溶液；

（2）向黏稠溶液中加入可溶性盐，将黏稠溶液中的大分子量纤维素沉淀析出，将沉淀从溶液中滤除，得到小分子量纤维素溶液；

（3）向小分子量纤维素溶液中加入环氧烷进行醚化反应，得到低分子量羟烷基纤维素；醚化反应后纤维素中羟基的取代度为0.8~1.2；

（4）将低分子量羟烷基纤维素与长链卤代烷烃进行疏水改性反应，疏水改性反应后，长链烷烃在纤维素侧链中的取代率为1%~10%；反应完成后对反应溶液进行中和、过滤，将固体洗涤和干燥，即得适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂。

2.根据权利要求1所述的沉降稳定剂，其特征在于，式（I）中，R₂为碳数为10~16的长链烷基。

3.根据权利要求1所述的沉降稳定剂，其特征在于，式（I）中，R₁为-CH₂CH₂-，R₂为-C₁₂H₂₅、-C₁₃H₂₇或-C₁₄H₂₉，m:n=1:(0.02~0.03)，n+m=200~300的整数。

4.权利要求1~3任一项所述的适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂的制备方法，包括步骤如下：

（1）将纤维素溶解到碱溶液中，搅拌均匀，得黏稠溶液；

（2）向黏稠溶液中加入可溶性盐，将黏稠溶液中的大分子量纤维素沉淀析出，将沉淀从溶液中滤除，得到小分子量纤维素溶液；

（3）向小分子量纤维素溶液中加入环氧烷进行醚化反应，得到低分子量羟烷基纤维素；醚化反应后纤维素中羟基的取代度为0.8~1.2；

（4）将低分子量羟烷基纤维素与长链卤代烷烃进行疏水改性反应，疏水改性反应后，长链烷烃在纤维素侧链中的取代率为1%~10%；反应完成后对反应溶液进行中和、过滤，将固体洗涤和干燥，即得适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂。

5.根据权利要求4所述的沉降稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱溶液的质量浓度为15%~25%；纤维素与碱溶液的质量比为（20~30）：100；所述的碱溶液的温度为70~80℃。

6.根据权利要求4所述的沉降稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的可溶性盐为氯化钠或氯化钾；可溶性盐的加入质量与步骤（1）纤维素的加入质量比为（5-10）：（20-30）。

7.根据权利要求4所述的沉降稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中小分子量纤维素溶液中加入环氧烷进行醚化反应的过程中加入异丙醇；异丙醇的加入质量与步骤（1）纤维素的加入质量比为（2~6）：（20~30）；所述的环氧烷为环氧乙烷或环氧丙烷；

步骤（1）纤维素的加入质量与环氧烷的加入质量之比为1：（0.2~0.4）；醚化反应的温度为60~80℃，醚化反应时间为1~2h。