油井水泥用抗分散聚合物的制备及其性能评价OACSTPCD

【目的】研究调整井固井时因地层水侵入水泥浆的问题,通过加入抗分散聚合物提高油井水泥凝固前抗水侵能力。【方法】采用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸十八酯为主要原料,十二烷基硫酸钠为稳定剂,过硫酸胺为引发剂,以水溶液自由基聚合法制备聚合物KSQ-Z;评价聚合物KSQ-Z的抗分散效果,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对掺入聚合物材料的水泥石进行微观测试,探究KSQ-Z抗分散机制。【结果】KSQ-Z是一种含酯基的聚合物;KSQ-Z掺量(质量分数,下同)的增加可明显提高水泥浆的抗分散性,其中掺量为1.2%时效果最好;同未水侵组相比,水灰质量比分别为0.46、0.48、0.50的实验组掺入质量分数为1.2%的KSQ-Z的水泥浆养护7 d后的抗压强度分别提高41.1%、26.2%和21.8%;聚合物KSQ-Z通过形成的网状结构增加水泥石稳定性,使水泥石更加致密。【结论】聚合物KSQ-Z可增强水泥浆的内聚力,避免地层水对水泥浆的稀释和离子流失的影响,从而显著提高固井用水泥的抗水侵性能。