，從分子量的大小或合成方法的角度可以分為有機物類緩凝劑和聚合物類緩凝劑兩大類。有機物類緩凝劑中，研究較多的有機物主要是有機膦酸（鹽），其有不少品種適合用作油井水泥緩凝劑，在國內外都有套用實例。聚合物類緩凝劑是近年來國內外研究最多的一類。通過聚合技術可將多種不同的功能性單體結合在一起，而且可以控制分子鏈的長短、分子量的大小及分布，因此這類緩凝劑可以用分子設計思想來指導其合成，得到綜合性能較為理想的緩凝劑。
基本介紹
- 中文名：油井水泥緩凝劑
- 緩凝劑種類：很多
- 合成方法：有機物類緩凝劑
- 使用：作油井水泥緩凝劑
緩凝劑研究進展,有機物類緩凝劑,聚合物類緩凝劑,
緩凝劑研究進展
緩凝劑種類很多，常用的主要有：木質素磺酸鹽及其衍生物、低分子量纖維素及其衍生物、羥基羧酸（鹽）、有機膦酸（鹽）、硼酸（鹽）、複合物等。近年來，國內外針對原有緩凝劑存在的缺陷進行了不斷改進，也新開發了一些緩凝劑。從分子量的大小或合成方法的角度可以分為兩大類：有機化合物和聚合物。研究較多的有機物主要是有機膦酸（鹽）。用作緩凝劑的聚合物通常是低聚物，其分子量一般為數千，多通過共聚反應製得，研究較多的聚合物是含有羧基、膦酸基、磺酸基的聚合物。相對來說，羥基羧酸（鹽）、有機膦酸（鹽）等有機物類緩凝劑摻量較少，但比較敏感；而聚合物類緩凝劑摻量較大，但摻量與稠化時間線性關係較好。
有機物類緩凝劑
有機膦酸（鹽）種類繁多，有不少品種適合用作油井水泥緩凝劑。
國外專利報導。實例1：將甲撐膦酸衍生物用作超細水泥緩凝劑，使用溫度可達116℃以上。實例2：將甲撐膦酸衍生物和硼砂按（0.025-0.2）:1質量比復配用作高溫緩凝劑，甲撐膦酸衍生物選自乙二胺四甲叉膦酸鈣、乙二胺四甲叉膦酸鈉、乙二胺五甲叉膦酸。該緩凝劑適用溫度121-260℃（BHST），適合長封固段高溫深井固井。實例3：將有機膦酸（鹽）和無機磷酸（鹽）按一定比例復配用作緩凝劑，此外，也可加入緩凝增強劑以擴大套用溫度範圍。一個推薦的緩凝劑組成如下：10-15%的乙二胺四甲叉膦酸鈉鈣，40-45%的磷酸以及40-50%緩凝增強劑。該緩凝劑有效使用溫度為70-140℃。
國內研究成果。實例1：合成羥基二胺甲叉膦酸用作高溫緩凝劑，使用溫度範圍50-170℃。實例2：以一種不飽和胺類化合物與亞磷酸、甲醛反應生成烷撐膦酸鹽作為緩凝劑，使用溫度範圍40-170℃，綜合性能優於用二甲胺與亞磷酸、甲醛的合成產物。
聚合物類緩凝劑
聚合物類緩凝劑是近年來國內外研究最多的一類緩凝劑。
1）AMPS共聚物
① AMPS/AA二元共聚物。實例1：共聚物中AMPS摩爾分數為40-60%，分子量小於5,000。該緩凝劑使用溫度可達121℃，摻量為0.3-1.5%BWOC，在66-118℃區間稠化實驗規律較好，稠化時間容易調節。實例2：共聚物中AMPS的摩爾分數達到65-85%時，是一個良好的中低溫緩凝劑。實例3：AMPS/AA共聚物與木質素磺酸鹽、硼砂、有機酸等其它緩凝劑復配使用可擴大溫度套用範圍，如與酒石酸鈉復配使用後其使用溫度可達260℃。
② AMPS/IA二元共聚物。實例：共聚物中AMPS與IA的摩爾分數比為73:27。該緩凝劑緩凝效果明顯強於AMPS/AA緩凝劑，無需加入硼砂、有機酸等緩凝增強劑，單獨使用溫度可達260℃。
③ 其它含羧基的二元或三元共聚物。實例：AMPS/MA、AMPS/IA/AA、AMPS/IA/AM等。
2）其它聚合物
① 含磺酸和羧酸基團的聚合物。實例：苯乙烯磺酸/馬來酸酐二元共聚物，該聚合物在有機酸等緩凝增強劑協同作用下，緩凝溫度可高達302℃。
② 含膦酸和羧酸基團的聚合物。實例：由“-[CHCOOH-CH2-POOH-CH2-CHCOOH]-”重複結構單元組成的聚合物，分子量為4,000左右，使用溫度範圍為93-232℃。
③ 接枝聚合物。實例1：主鏈為糖類（包括其水解產物羥基羧酸），推薦山梨（糖）醇、葡糖酸、酒石酸等；側鏈為乙烯系共聚物，共聚單體推薦AA、AMPS、乙烯基膦酸等，分子量為1,000-15,000，使用溫度達121℃以上。實例2：主鏈為縮聚物，推薦丙酮/甲醛/亞硫酸鈉縮聚物；側鏈為羧酸/磺酸共聚物，羧酸單體推薦AA、IA、MA等，磺酸單體推薦AMPS；使用溫度可達177℃。
