[发明专利]降失水剂、制备方法及其应用

说明书

本申请实施例提供了一种降失水剂、制备方法及其应用，属于油气田固井技术领域。本申请实施例提供的降失水剂，包括：共聚单体、引发剂、甲酸钾和水；共聚单体包括：对苯乙烯磺酸钠、异戊烯醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇和苯乙烯，通过添加对苯乙烯磺酸钠和异戊烯醇聚氧乙烯醚增强降失水剂的抗高温性能和空间位阻，聚乙烯醇和苯乙烯具有良好的交联作用，通过添加聚乙烯醇和苯乙烯可以连接对苯乙烯磺酸钠和异戊烯醇聚氧乙烯醚形成的分子链，形成网状结构，增强降失水剂的稳定性，从而采用该降失水剂配制的水泥浆在高温条件下，在保证其控失水性能的前提下，保持流变性能基本不变，从而可以提高高温条件下水泥浆顶替钻井液的顶替效率，提高固井质量。

技术领域

本申请涉及油气田固井技术领域。特别涉及一种降失水剂、制备方法及其应用。

背景技术

油气田在开发过程中，一般是先进行钻井作业，然后进行固井作业。钻井作业一般采用钻井液，固井作业一般采用水泥浆。固井作业主要是由套管向井壁与套管的环空注入水泥浆，并让其上返至一定高度，水泥浆凝结固化后，将井壁与套管固结起来，从而起到固井的作用。但水泥浆在泵入过程中，在泵压以及地层压力作用下通过渗透性地层时会产生失水现象。若失水较多，则会影响水泥浆性能，严重时引起固井憋堵，造成安全事故。因此，在配制水泥浆时一般会加入降失水剂，减少水泥浆的失水量，避免影响水泥浆性能。

相关技术中所用的降失水剂主要为AMPS(2-Acrylamido-2-MethylPropanesulfonic Acid，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)类聚合物降失水剂。该类降失水剂主要包括：AMPS、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或衣康酸等。

但水泥浆注入的地层较深，地层温度较高时，相关技术中所用的降失水剂在高温情况下，AMPS、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺中的酰胺基团易发生分解或水解，分子链易伸展或断裂，导致采用该降失水剂配制的水泥浆剪切变稀，流变性能发生大幅度变化，水泥浆顶替钻井液的顶替效率低，固井质量差。

发明内容

本申请实施例提供了一种降失水剂、制备方法及其应用，可以避免采用该降失水剂配制的水泥浆剪切变稀，流变性能发生大幅度变化，提高顶替效率和固井质量。具体技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种降失水剂，所述降失水剂的制备原料包括以下质量份数的各组分：

共聚单体、引发剂、甲酸钾和水；

所述共聚单体包括对苯乙烯磺酸钠、异戊烯醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇和苯乙烯；

所述异戊烯醇聚氧乙烯醚的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的20％～50％；所述聚乙烯醇的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的0.1％～0.5％；所述对苯乙烯磺酸钠的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的5％～15％；所述苯乙烯的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的0.01％～0.1％；所述引发剂的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的0.15％～0.6％；所述甲酸钾的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的5％～15％；余量为所述水。

在一种可能的实现方式中，所述异戊烯醇聚氧乙烯醚的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的30％～40％。

在另一种可能的实现方式中，所述聚乙烯醇的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的0.15％～0.20％。

在另一种可能的实现方式中，所述对苯乙烯磺酸钠的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的7％～10％。

在另一种可能的实现方式中，所述苯乙烯的质量为所述共聚单体、所述引发剂和所述水总质量的0.02％～0.03％。

在另一种可能的实现方式中，所述引发剂为过硫酸铵和硫酸亚铁。