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在固井过程中,控制水泥浆的失水对油、气、水的封隔即固井质量的提高以及保护产能具有重要的意义,使用降失水剂就是最常用的一种方法。我国于上个世纪八十年代初开始对降失水剂进行研究和应用,发展速度很快,其中,尤以水溶性合成聚合物类降失水剂发展更快。在水溶性合成聚合物类降失水剂中,尽管品种较多,但性能大多不理想,再加上钻遇地层日趋复杂,如深井盐膏层等,对降失水剂性能要求也越来越高。因此,有必要继续研究和开发性能更为理想的降失水剂产品。 丙烯酰胺类聚合物在油田各领域应用极广,无论是钻井、固井、堵水、压裂还是驱油等多个方面都有应用。本文就选用单体丙烯酰胺(AM)与AMPS,采用水溶液自由基共聚法进行二元共聚,通过反复的实验研究进行合成条件的筛选,最终合成出聚合物降失水剂产品FP。文中,对合成出的降失水剂产品FP的溶液性质进行了研究,用红外光谱法验证了FP的结构,确立了FP的评价方法与判定标准,对FP进行了全面的评价。评价结果表明:FP是性能优良的油井水泥降失水剂,能达到油井水泥降失水剂评价标准一级品的要求.同时,对PP的综合性能进行了逐一考察,结果表明:FP具有较好的耐温性与抗盐性,当FP掺量为0.6%时,就能在任何含盐状态下控制水泥浆失水量保持在100ml/7.0MPa.30min以下;能有效改善水泥浆流变性能;与其它外加剂配伍性好;与常用几种商品降失水剂比较性能优越,具有良好的市场推广应用前景。 本文探讨了油井水泥降失水剂的作用机理,尤其对聚合物降失水剂作用机理作了比较详细的探讨。此外,通过对掺FP的水泥浆滤液粘度及滤饼渗透率的研究,分析了FP的降失水机理,认为FP不是通过增加液相粘度降低失水,而主要是通过降低滤饼渗透率来降低失水的。