L 09g/cm3 ;
[0069] BCF-200S降失水劑為粉體，是一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)共聚物， 密度是2. lOg/cm3,將此降失水劑作為樣品4,用于與樣品1和樣品2比較防氣竄性能。
[0070] 實施例6
[0071] 本實施例對添加樣品1、樣品2以及樣品3的水泥漿的流變性能進行對比。流變性 能的測試方法按照GB/T 19139-2012(油井水泥試驗方法）測定。每組實驗中所用樣品及 水泥漿配方見表1。
[0072] 表1樣品1、樣品2、樣品3的流變性能比較
[0073]
[0074] 由表1可知：與添加現(xiàn)有技術2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)共聚物降失 水劑（樣品3)的水泥漿相比，添加本發(fā)明防氣竄劑的水泥漿具有更高的動切力和靜切力差 值。動切力反應水泥漿在流動時內(nèi)部凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強度，動切力越大表示結(jié)構(gòu)強度越大； 靜切力差值反應水泥漿的觸變性強弱，靜切力差值越大表明水泥漿的觸變性能越強。
[0075] 實施例7
[0076] 本實施例對添加樣品1、樣品2以及樣品3的水泥漿的失水量、游離液、稠化時間、 稠化過渡時間、靜膠凝強度過渡時間、抗壓強度等性能進行對比。上述各項性能的測試方法 按照GB/T 19139-2012(油井水泥試驗方法）測定。每組實驗中所用樣品及水泥漿配方見 表2。
[0077] 表2樣品1、樣品2、樣品3在不同溫度下的水泥漿綜合性能比較
[0078]
[0079] 由表2可知：本發(fā)明的防氣竄劑降濾失性能優(yōu)異，適用溫度范圍寬，抗鹽能力強， 配制的水泥漿游離液少，稠化過渡時間短，靜膠凝強度過渡時間短，抗壓強度高，具有良好 的綜合性能，有利于保證油氣井固井質(zhì)量。而且與常用的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 (AMPS)共聚物降失水劑相比，稠化時間沒有出現(xiàn)倒掛，即沒有出現(xiàn)隨溫度升高稠化時間反 而增加的現(xiàn)象，過渡時間更短，抗壓強度更高。
[0080] 實施例8
[0081] 本實施例按照行業(yè)標準SY/T 5504. 5-2010 (油井水泥外加劑評價方法第5部分： 防氣竄劑）對樣品1-4的防氣竄性能進行了評定。每組實驗中所用樣品及水泥漿配方見表 3 〇
[0082] 表3樣品1-4的防氣竄性能評價
[0083]
[0084] 由表3可知：本發(fā)明的防氣竄劑具有良好的防氣竄性能，而現(xiàn)有技術中的2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)共聚物降失水劑不能起到防氣竄作用。
[0085] 用評價樣品1、樣品2的方法對實施例3、實施例4所得防氣竄劑的性能進行評價 后發(fā)現(xiàn)，實施例3中用甲基丙烯酸替代樣品1中丙烯酸所得防氣竄劑性能與樣品1相似。同 樣地，實施例4中用馬來酸酐替代樣品2中衣康酸所得防氣竄劑性能與樣品2相似。
[0086] 從實施例6-8中對本發(fā)明的防氣竄劑與現(xiàn)有技術的對比可以看出，添加本發(fā)明的 防氣竄劑配制的水泥漿具有所有防氣竄水泥漿的特征，與現(xiàn)有技術相比具有顯著進步：與 膠乳類防氣竄劑相比，本發(fā)明的防氣竄劑添加量小，1〇〇份水泥中僅需添加1份左右；與聚 乙烯醇類防氣竄劑相比，本發(fā)明的防氣竄劑耐高溫、高鹽，使用溫度范圍為30°C -180°C，對 于淡水水泥漿、鹽水水泥漿均適用；與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)共聚物降失水 劑相比，防氣竄性能明顯提高。
[0087] 以上所述僅是為了便于本領域的技術人員理解本發(fā)明的技術方案，并不用以限制 本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本 發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種油井水泥防氣竄劑，其特征在于， 所述防氣竄劑包含：以腐殖酸鈉為主鏈，以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰嗎 啉、一元不飽和羧酸以及二元不飽和羧酸為單體的均聚物或共聚物為支鏈的接枝共聚物； 所述防氣竄劑還包含：以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰嗎啉、一元不飽和羧酸 以及二元不飽和羧酸為單體的均聚物或共聚物； 所述防氣竄劑還包含：未被接枝的腐植酸鈉； 所述接枝共聚物的重量含量在90%以上，所述未被接枝的腐植酸鈉的重量含量為1% 以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防氣竄劑，其特征在于， 在所述接枝共聚物中的腐植酸鈉以及所述未被接枝的腐植酸鈉的總和的重量比例為 10-40 份， 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量比例為20-80份， 丙烯酰嗎啉的重量比例為20-80份， 一元不飽和羧酸的重量比例為1-10份， 二元不飽和羧酸的重量比例為1-10份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防氣竄劑，其特征在于， 在所述接枝共聚物中的腐植酸鈉以及所述未被接枝的腐植酸鈉的總和的重量比例為 10-30 份， 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量比例為40-80份， 丙烯酰嗎啉的重量比例為20-60份， 一元不飽和羧酸的重量比例為2-8份， 二元不飽和羧酸的重量比例為2-8份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防氣竄劑，其特征在于，所述防氣竄劑的粘均分子量為 50000-3000000。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的防氣竄劑，其特征在于，所述防氣竄劑的粘均分子量為 200000-1000000。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的防氣竄劑，其特征在于，所述一元不飽和羧酸 選自丙烯酸或甲基丙烯酸。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的防氣竄劑，其特征在于，所述二元不飽和羧酸 選自衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸或中康酸。8. -種油井水泥防氣竄劑，其特征在于，所述防氣竄劑由以下方法制備得到：將重量 比例為10-40份的腐殖酸鈉、重量比例為20-80份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、重量 比例為20-80份的丙烯酰嗎啉、重量比例為1-10份的一元不飽和羧酸以及重量比例為1-10 份的二元不飽和羧酸溶解在去離子水中得到原料溶液，用氫氧化鈉溶液將所述原料溶液pH 調(diào)節(jié)為6-7,將原料溶液加入到反應容器中，向所述反應器內(nèi)通入氮氣以除去反應體系中的 氧氣；待反應器內(nèi)水溶液溫度達到60°C后，加入過硫酸鉀溶液引發(fā)反應；反應2-6小時后， 得到所述防氣竄劑的溶液或凝膠；經(jīng)干燥、粉粹得到所述防氣竄劑粉劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的防氣竄劑，其特征在于，所述腐植酸鈉的重量比例為10-30 份，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重量比例為40-80份，所述丙烯酰嗎啉的重量比 例為20-60份,所述一元不飽和羧酸的重量比例為2-8份，所述二元不飽和羧酸的重量比例 為2-8份。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的防氣竄劑，其特征在于，所述制備方法中所述過硫酸鉀 的重量比例為0.5-1. 5份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油井水泥防氣竄劑，屬于石油鉆井工程固井技術領域。本發(fā)明的防氣竄劑包含：以腐殖酸鈉為主鏈，以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰嗎啉、一元不飽和羧酸以及二元不飽和羧酸為單體的均聚物或共聚物為支鏈的接枝共聚物；以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰嗎啉、一元不飽和羧酸以及二元不飽和羧酸為單體的均聚物或共聚物；以及未被接枝的腐植酸鈉；所述接枝共聚物的重量含量在90％以上，所述未被接枝的腐植酸鈉的重量含量為1％以下。本發(fā)明的防氣竄劑耐高溫、高鹽，經(jīng)過行業(yè)標準SY/T？5504.5-2010評價，具有良好的防氣竄效果，可以防止石油、天然氣鉆井固井過程中氣體的竄流。
【IPC分類】C08F220/58, C08F289/00, C09K8/493
【公開號】CN105567198
【申請?zhí)枴緾N201410541380
【發(fā)明人】鄒建龍, 趙寶輝, 石凌龍, 曾建國, 夏元博, 熊鈺丹, 劉愛萍, 高永會
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團海洋工程有限公司, 天津中油渤星工程科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月14日