固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备及应用

技术特征：
1.固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成单体有：2-丙烯基酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、马来酸(ma)、对苯乙烯磺酸钠(sss)、阳离子单体；所述合成单体质量比组成为：45-60份2-丙烯基酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)，10-30份马来酸(ma)，5.0-15份对苯乙烯磺酸钠(sss)，20-40份阳离子单体；所述两性离子聚合物缓凝剂合成过程如下：首先，排除反应容器磨口三颈烧瓶中氧气，然后将10-30份马来酸(ma)加入到180-250份去离子水中，在搅拌器中搅拌混合，称取45-60份2-丙烯基酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、5.0-15份对苯乙烯磺酸钠(sss)，也加入搅拌器中混合搅拌，得到混合反应溶液，将混合反应溶液全部倒入磨口三颈烧瓶；使用naoh溶液将反应溶液ph值调平至4-5，保持搅拌，转速在200～500rpm，直至无任何沉淀；准备20-40份阳离子单体，待烧杯内溶液状态稳定，用滴管快速滴加混合；最后配置引发剂溶液，引发剂溶液需要以5-10ml/min的滴加速率滴加至磨口三颈烧瓶内，保持50℃-60℃反应温度，搅拌反应8-10h，即可得到两性离子聚合物缓凝剂；所述两性离子聚合物缓凝剂含有式1所示的构成单元a、式2所示的构成单元b、式3所示的构成单元c和式4所示的构成单元d；的构成单元c和式4所示的构成单元d；其中，所述构成单元a、构成单元b、构成单元c和构成单元d中的r1、r2、r3和r4相同或不同，可以为h、甲基、乙基、异丙基或者构成单元a、b、c、d的一种，所述构成单元d中的n为6、8、10。2.如权力要求1所述的固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备，其特征在于，所述合成单体总质量为去离子水总质量的36％-80％。3.如权力要求1所述的固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备，其特征在于，所述排除反应容器中的氧气为向反应容器中充入氮气排除。4.如权力要求1所述的固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备，其特征在于，所述引发剂溶液为氧化还原体系组合，其中，氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵或过氧化氢，还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或硼氢化钾，氧化剂与还原剂用量的摩尔比为2-5∶1-3。
5.如权力要求1所述的固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备，其特征在于，所述引发剂的用量为合成单体总质量的0.2-1.2％。

技术总结
本发明涉及一种固井用铝酸盐水泥两性离子聚合物缓凝剂的组成、制备及应用。该两性聚合物缓凝剂合成单体有：2-丙烯基酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马来酸(MA)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、阳离子单体。两性离子聚合物缓凝剂含有式1所示的构成单元A、式2所示的构成单元B、式3所示的构成单元C和式4所示的构成单元D。本发明的两性离子聚合物缓凝剂能够显著延长铝酸盐水泥浆的稠化时间，稠化过程中稠度变化正常，不会出现异常胶凝现象，同时直角稠化现象明显，能够保证固井施工时间和安全，有效解决了现有技术中铝酸盐水泥固井施工稠化时间不易调节、稠度变化不稳定性、施工风险高等问题。施工风险高等问题。施工风险高等问题。


技术研发人员：王成文 黄康 陈泽华 张辉
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.06.20
技术公布日：2022/9/13