高温油井水泥降失水剂ZFA-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(02): 209-220.

• 降失水剂
• 高温
• 油井水泥
• 无机-有机聚合物
• 偶联共聚

针对水溶性聚合物在强碱下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,设计并合成了无机非金属材料-有机聚合物高温降失水剂ZFA-1。通过实验确定了ZFA-1的最佳合成工艺:AM∶IA∶AMPS物质的量比为6.0∶2.5∶1.5,分子量调节剂加量为0.005%,偶联剂加量为0.5%,无机材料加量为5%,引发剂加量为0.5%,单体质量分数为25%,体系pH值为6,引发温度为55℃,反应时间为6 h;分别采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DSC/DTG)对ZFA-1进行了表征。结果表明,ZFA-1为预期结构的产物,在326℃时失重率仅为7.81%,主要是由于偶联剂和无机材料的引入增加了其在高温下的稳定性。对ZFA-1的性能评价结果表明,当ZFA-1加量为1.0%～1.5%时,可将水泥浆在93～200℃、6.9 MPa时的失水量控制在50 mL以内,具有优良的抗盐性能,且对水泥石的抗压强度无不良影响。