本發(fā)明涉及一種分散劑制備方法，具體涉及用于油井水泥分散劑的制備方法。
背景技術(shù)：
建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的統(tǒng)稱?？煞譃榻Y(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和某些專用材料，結(jié)構(gòu)材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復合材料等；裝飾材料包括各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特殊效果的玻璃等；專用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等，在眾多建筑材料中。
建筑材料中，其中石材與水泥是保證整體建筑牢固的最主要材料，水泥是主要的粘接材料，是能夠把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的主要材料，但是水泥在正常制備中會存在很大的弊端，由于原料的特殊習性，在制備時會添加分散劑來增加水泥的活性，目前我國油氣井水泥分散劑中用量最大、使用最廣的是磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑。此分散劑具有抗鹽、耐溫等優(yōu)點，但是其分散性能不佳，尤其對高溫高壓水泥漿體系的分散效果不佳。廣泛應(yīng)用于混凝土中的聚羧酸類減水劑也開始作為分散劑應(yīng)用于油氣固井領(lǐng)域，但是現(xiàn)有的聚羧酸類分散劑因分散劑分子結(jié)構(gòu)本身原因，在低溫時有不同程度的緩凝作用，高溫(大于110℃)時對水泥漿稠化曲線有不良影響，不能滿足某些低溫及高溫高壓固井的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的分散劑分散性能不佳，尤其對高溫高壓水泥漿體系的分散效果不佳，在低溫時有不同程度的緩凝作用，高溫(大于110℃)時對水泥漿稠化曲線有不良影響，不能滿足某些低溫及高溫高壓固井的要求，目的在于提供用于油井水泥分散劑的制備方法，將三種分散劑結(jié)合到一起，不是簡單地將分散劑混合，而是形成了一定的協(xié)同作用，能有效降低成本，提高分散效率，可有效的提高水泥強度，具有吸附、引氣、分散、潤濕、增溶的功能，可以最大化的提高水泥的使用效率，保證了水泥流動性強。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：去離子水＝500-550:50-200:20-35:20-30:35-50:8-10:20-25:10-15:15-20:3-4:20-30:1000-1200。
本發(fā)明的分散劑制備方法，將三種分散劑結(jié)合到一起，不是簡單地將分散劑混合，而是形成了一定的協(xié)同作用，能有效降低成本，提高分散效率，可有效的提高水泥強度，具有吸附、引氣、分散、潤濕、增溶的功能，可以最大化的提高水泥的使用效率，保證了水泥流動性強，減少了水泥結(jié)塊的弊端，使用效果明顯，市場價值高，便于推廣及使用，通過n-甘氨酸基馬來酰氨酸、丙基聚乙二醇、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸、環(huán)氧乙烷、尿素、過硫酸鉀、活性炭、去離子水制備成其中一種分散劑，然后再向其中加入另外兩種分散劑，三種分散劑混合后可以起到協(xié)同作用，可以避免各自的缺點，同時發(fā)揮三種分散性各自的優(yōu)點，提高了分散劑的使用性能。
還包括增粘劑，增粘劑與環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比30-40：10-15。
聚羧酸分散劑通過以下步驟制備：
a.將總重量為20-40份的以下三種物質(zhì)，即聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯、α-甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以1:0.05-0.3:0.1-0.4的重量比混合，并用10-20重量份的水溶解，制得料a；
b.將占所述三種物質(zhì)的總重量的0.5％-4％的過硫酸鹽類引發(fā)劑用10-20重量份的水溶解，制得料b；
c.在反應(yīng)釜的溫度為70℃-85℃時，向a料中滴加b料以進行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在70℃-85℃，并控制反應(yīng)時間在3h-5h；
d.所述聚合反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物冷卻至室溫，用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph為5-8，出料即得所述聚羧酸分散劑。
所述的增粘劑由70％熟化玉米淀粉、20％羥丙基甲基纖維素、10％聚乙烯醇混合而成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，將三種分散劑結(jié)合到一起，不是簡單地將分散劑混合，而是形成了一定的協(xié)同作用，能有效降低成本，提高分散效率，可有效的提高水泥強度，具有吸附、引氣、分散、潤濕、增溶的功能，可以最大化的提高水泥的使用效率，保證了水泥流動性強，減少了水泥結(jié)塊的弊端，使用效果明顯，市場價值高，便于推廣及使用；
2、本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，還包括增粘劑，能夠提高分散劑與水泥基體之間的結(jié)合力，使分散劑的分散效果更好。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1
本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：增粘劑：去離子水＝500:50-:20:20:35:8:20:10:15:3:20:30:1000；制得的分散劑加入水泥中后，70℃的稠化時間為220min。
實施例2
本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：增粘劑：去離子水＝550:200:35:30:50:10:25:15:20:4:30:40:1200；制得的分散劑加入水泥中后，70℃的稠化時間為235min。
實施例3
本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：增粘劑：去離子水＝525:125:28:25:42:9:22:13:18:3.5:25:35:1100；制得的分散劑加入水泥中后，70℃的稠化時間為230min。
實施例4
本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：增粘劑：去離子水＝300:40:18:20:30:8:15:10:13:1:15:20:800；制得的分散劑加入水泥中后，70℃的稠化時間為180min。
實施例5
本發(fā)明用于油井水泥分散劑的制備方法，包括如下步驟：1)將n-甘氨酸基馬來酰氨酸和烯丙基聚乙二醇混合配成水溶液，做為反應(yīng)底料，加入到帶攪拌的反應(yīng)器中，加熱升溫至70～85℃；2)將丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、環(huán)氧乙烷、尿素混合配成水溶液；3)將過硫酸鉀與去離子水配成5％的水溶液；4)將步驟2)和步驟3)的水溶液分別滴加入步驟1)中的反應(yīng)底料里，滴加時間控制在30～60min，再維持反應(yīng)溫度繼續(xù)反應(yīng)30～60min；5)將步驟4)中得到的物料降溫到40℃以下后，加入聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑混合攪拌均勻，得分散劑成品；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：n-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：增粘劑：去離子水＝600:210:40:40:50:15:28:18:25:5:35:40:1300；制得的分散劑加入水泥中后，70℃的稠化時間為175min。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。