耐高温两性离子型油井水泥缓凝剂的合成及其缓凝机理研究
吴艳华*
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452
Study on Synthesis and Retarding Mechanism of High Temperature Resistant Oil Well Cement Retarder
WU Yanhua*
CNOOC EnerTech-Drilling and Production Co., Tianjin 300452, China
摘要 为满足深井、超深井及地热井等复杂井况固井施工需求，综合分子结构设计思想和功能单体优选方法，以丙烯酰胺（AM）、 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、马来酸酐（MAH）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为聚合单体，通过水溶液聚合反应制备了耐高温两性离子型高分子聚合物类油井水泥缓凝剂HFB-2，粗产品产率约为82.7%。采用红外光谱分析、凝胶色谱分析及热重分析分别研究缓凝剂HFB-2化学结构、分子量大小、分子量分布和热稳定性。通过执行相关国标、行标探究缓凝剂HFB-2对水泥浆稠化时间、流变性能和抗压强度的影响。结合水泥浆水化产物物相分析和微观形貌分析研究了缓凝剂HFB-2的缓凝作用机理。研究结果表明：缓凝剂HFB-2具有较好的高温缓凝特性，高温220 ℃条件下缓凝剂HFB-2加量为1.2%（质量分数，下同）时，水泥浆稠化时间为312 min， 24 h抗压强度大于14.0 MPa，主要通过吸附和络合作用抑制水化硅酸钙凝胶和Ca(OH)2 晶体的生成，进而实现对油井水泥水化速率的有效控制。
关键词 ：
油井水泥 ,
耐高温缓凝剂 ,
功能单体优选 ,
水溶液聚合 ,
稠化时间 ,
抗压强度 ,
缓凝机理
收稿日期: 2023-02-17
作者简介 : 吴艳华（1985-），男，汉族，四川安岳人，工程师，主要从事压裂技术及完井工艺研究， E-mail: wuyh29@cnooc.com.cn
[1]
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[2]
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[3]
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[4]
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[5]
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[6]
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2023, Vol. 31 
