动态压力固井用疏水缔合聚合物防窜剂的合成与性能

发布时间：2021-09-04 06:08

　　针对调整井在动态压力作用下,水侵导致的环空窜流问题,以AMPS、 AM、 MA和St为原料,以自由基胶束聚合法,合成了一种固井水泥浆用水溶性疏水缔合聚合物HAWSP-L,其结构经IR和SEM表征。HAWSP-L的水泥浆性能评价结果表明:HAWSP-L具备良好的抗水侵能力,含HAWSP-L的水泥浆抗窜通压力达到5.3 MPa。 

【文章来源】：合成化学. 2020,28(08)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

HAWSP-L的IR谱图

图2为HAWSP-L溶液的SEM照片。从图2可以看出,HAWSP-L溶液呈交联网状,HAWSP-L疏水基团的疏水作用使聚合物分在水中形成超分子网络[18]。即在疏水缔合聚合物的缔合作用下,分子间缔合使聚合物形成了超分子聚集体[19]。溶液中形成这种网状结构有利于增强疏水缔合聚合物对水泥浆组分的内聚力,进而增强水泥浆候凝期间抗外界侵扰的能力,最终提高水泥环的防窜能力。2.2 性能

图3为水侵压力对窜通压力的影响。由图3可知,水泥浆未水侵时,环空水泥石的窜通压力和二界面胶结强度分别为4.6和4.8 MPa,受5 MPa动态压力水侵后,窜通压力和二界面胶结强度分别为0.3和0.1 MPa。以0～5 MPa的动态压力为水侵压力,评价了未加防窜剂的水泥浆及加0.5% HAWSP-L水泥浆的防窜能力,结果见图4。从图4可以看出,在动态压力水侵下,未加防窜剂的水泥浆凝结后的水泥环本体以及二界面均出现大裂缝,利用环空动态压力窜流测试仪测窜时,水泥环的本体及二界面均出现了窜流现象,窜通压力仅为0.1 MPa。而加有0.5%HAWSP-L的水泥浆在凝结后,水泥环本体及二界面均无明显的裂缝和孔隙,利用环空动态压力窜流测试仪测窜时,在水泥环本体出现了窜流,但窜通压力为5.3 MPa,显著高于对比体系的0.1 MPa。这表明合成的HAWSP-L提高了水泥浆动态压力候凝期间的抗水侵能力,使固化后的水泥环具有良好的防窜能力。

【参考文献】：
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本文编号：3382715