高温油井水泥缓凝剂ZRT-1的合成及性能

作者：李晓岚; 郑志军; 郭鹏

来源：钻井液与完井液, 2020, 37(01): 93-96.

• 油井水泥
• 缓凝剂
• 水溶性聚合物
• 无机-有机聚合物
• 偶联共聚

针对水溶性聚合物在水泥浆中耐高温性能的局限性,笔者突破传统水溶性共聚物的研究思路,设计了无机非金属材料-有机聚合物高温缓凝剂ZRT-1,通过正交实验法及单因素法确定了ZRT-1的最佳合成工艺,AMPS∶IA∶AA的物质的量比为7.0∶1.5∶1.5,偶联剂加量为0.5%,无机材料加量为1%,引发剂加量为1.5%,单体质量分数为30%,pH值为4,反应温度为65℃,反应时间为8 h;分别采用红外光谱(FT-IR),热重分析(DSC/DTG)、凝胶渗透色谱(GPC)等对ZRT-1进行了表征。结果显示,ZRT-1具有预期结构和官能团,热稳定性好,重均分子量为10 091,数均分子量为2020,分子量分布为4.99;对ZRT-1的性能评价结果表明,水泥浆稠化时间随ZRT-1加量的增加呈线性增加,随着温度的升高也呈线性降低,具有加量和温度可调性;ZRT-1加量为0.4%～1.5%时,水泥浆在114～230℃、54～90 MPa时的稠化时间在200～400 min之间可调,稠化曲线平稳,过渡时间短且呈直角稠化。