早强型抗盐增韧丁苯胶乳及制备方法及用途.pdf

本发明公开了早强型抗盐增韧丁苯胶乳及制备方法及用途，制备方法为：(1)称取：第一份苯乙烯，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，第二份苯乙烯，液体聚丁二烯，丙烯酸丁酯；(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，碳酸钠、表面活性剂、引发剂和去离子水，反应得到核结构共聚物；(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯和丙烯酸丁酯，表面活性剂水溶液，超声，得到混合液体；(4)将液体，去离子水，引发剂，链转移剂加入到核结构共聚物溶液中反应得到，本发明的早强型抗盐增韧丁苯胶乳尺寸均一、粒径小，能促进水泥水化速度和水化程度，充填水泥硬化浆体中的微细孔隙，改善水泥硬化浆体微观结构，并具有良好的防气窜能力。

权利要求书
1.  早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯9.5％-27％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯 磺酸钠1％-8％，第二份苯乙烯22％-35％，液体聚丁二烯35％-53％，丙烯酸丁酯或2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸1％-13％；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸钠，碳酸钠、 表面活性剂、引发剂和去离子水，在60-90℃、200～350r/min条件下，反应30-90min，得到 核结构共聚物溶液；所述碳酸钠的加入量为单体总质量的0.2％-0.5％，表面活性剂的加入量 为单体总质量的0.5％-0.9％，引发剂的加入量为单体总质量的0.12％-0.43％，去离子水的加入 量为单体总质量25％-60％；
(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯、丙烯酸丁酯或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，质量 浓度为2.2％-3.6％的表面活性剂水溶液，超声0.5-1.5h，得到混合液体；所述质量浓度为 2.2％-3.6％的表面活性剂水溶液的加入量为单体总质量的2.4％-4.8％；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，去离子水，引发剂，链转移剂加入到核结构共聚物 溶液中，在60-90℃反应2-6h，冷却至室温，得到早强型抗盐增韧丁苯胶乳；所述去离子水 的加入量为单体总质量的15％-60％，引发剂的加入量为单体总质量的0.42％-0.80％，链转移 剂的加入量为单体总质量的0.2-0.4％。

2.  根据权利要求1所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述步骤(1)为 按质量称取单体：第一份苯乙烯14％-20.5％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸钠 1％-1.5％，第二份苯乙烯25％-35％，液体聚丁二烯40％-50％，丙烯酸丁酯或2-丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸1％-8％。

3.  根据权利要求1所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述步骤(2)中所 述碳酸钠的加入量为单体总质量的0.3％-0.4％，表面活性剂的加入量为单体总质量的0.54％， 引发剂的加入量为单体总质量的0.12％-0.43％，去离子水的加入量为单体总质量42％-48％。

4.  根据权利要求1所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述步骤(3)为 将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯、丙烯酸丁酯或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，质量浓度为2.4％ 的表面活性剂水溶液，超声0.5-1.5h，得到混合液体；所述质量浓度为2.4％的表面活性剂水 溶液的加入量为单体总质量的3.6％。

5.  根据权利要求1所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述步骤(4)为 将步骤(3)获得的混合液体，去离子水，引发剂，链转移剂加入到核结构共聚物溶液中，在 60-80℃反应2-3.5h，冷却至室温，得到早强型抗盐增韧丁苯胶乳；所述去离子水的加入量为 单体总质量的20％-30％，引发剂的加入量为单体总质量的0.42％-0.80％，链转移剂的加入量 为单体总质量的0.3％-0.35％。

6.  根据权利要求1、3或4所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述表面活 性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

7.  根据权利要求1、3或5所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述引发剂 为偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸钾或过硫酸铵。

8.  根据权利要求1或5所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，其特征是所述链转移剂 为十二硫醇或异丙醇。

9.  权利要求1-8之一的方法制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳，所述早强型抗盐增韧丁苯胶乳的 粒径为85～153nm。

10.  权利要求9所述的早强型抗盐增韧丁苯胶乳作为防气窜剂的用途。

说明书早强型抗盐增韧丁苯胶乳及制备方法及用途
技术领域
本发明涉及早强型抗盐增韧丁苯胶乳防气窜剂及其制备方法，属于油田固井工程领域。
背景技术
随着我国油气资源开采进入中后期，许多复杂井，如侧钻井、分支井、小眼井、薄油层 井和热采井的数量日益增多，需要封固的地层更加复杂，使固井易发生漏失，堵漏难度大； 低温、油气水窜层等一系列问题，特别是在低温时，水泥水化的速率大大降低，使水泥长时 间处于胶凝失重状态，凝结时间变长，并且井内存在异常高压、油气水层情况，水泥石的抗 压强度发展缓慢，水泥石在短时间内无法达到足够的剪切应力以支撑套管，这在很大程度上 延长了固井周期，增大了固井成本；注水、酸化、压裂、热采等开发措施的实施，造成井内 高压极易使水泥石产生脆性破裂，严重时造成水泥石开裂和崩溃，尤其是在封固高压油气井 时，在早期就需要油井水泥具有很高的抗压强度和增韧抗冲击能力，防止水泥浆脆度过高， 造成油气水窜槽，并且导致地层流体对水泥环和套管的腐蚀加剧，这些问题都严重影响完固 井质量和油气井寿命。
目前，为了提高固井水泥浆早期强度，以达到封隔井眼内的油气水层并给复杂的井口设 备提供足够的支撑作用。通常，有关早强型水泥浆体系有：(1)研究人员根据水泥、空心微 珠及微硅的粒度分布和水泥浆的密度、流动性及水泥石抗压强度等的要求，来优化水泥浆组 合配方，来促进水泥石早期抗压强度的发展；(2)加入促凝剂来提高低温下水泥浆强度的发 展；(3)高铝水泥体系等，但这些体系与水泥外加剂配伍性差，水泥石脆度大，加量难控制， 成本高，环境污染大，综合性能差等，一直以来都是固井工程亟待解决的问题。
在20世纪50年代美国道威尔公司首次将胶乳应用于固井工程，有效的提高了固井质量。 随后，齐鲁石化公司研究院也开发成功了MBS树脂专用丁苯胶乳、沥青改性和水泥改性用 丁苯胶乳，并进行了工业试验和批量生产。由于丁苯胶乳具有高强度、一定的韧性和良好的 成膜性，在固井领域常作为防气窜剂；而且，小粒径丁苯胶乳能有效的促进水泥水化速度和 水化程度，充填水泥硬化浆体中的微细孔隙，改善水泥硬化浆体的微观结构，进而达到提高 硬化浆体强度的目的。但是工业化生产丁苯胶乳时仍有一个很大弊端，即对于气体原料丁二 烯，生产时需添置加压设备；而对于液体原料聚丁二烯乳液，其不宜长期储存，这在很大程 度上增加了生产成本且降低了操作简便性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种早强型抗盐增韧丁苯胶乳。
本发明的第二个目的是提供一种早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法。
本发明的技术方案概述如下：
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯9.5％-27％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯 磺酸钠1％-8％，第二份苯乙烯22％-35％，液体聚丁二烯35％-53％，丙烯酸丁酯或2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸1％-13％；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或乙烯基苯磺酸钠，碳酸钠、 表面活性剂、引发剂和去离子水，在60-90℃、200～350r/min条件下，反应30-90min，得到 核结构共聚物溶液；所述碳酸钠的加入量为单体总质量的0.2％-0.5％，表面活性剂的加入量 为单体总质量的0.5％-0.9％，引发剂的加入量为单体总质量的0.12％-0.43％，去离子水的加入 量为单体总质量25％-60％；
(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯、丙烯酸丁酯或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，质量 浓度为2.2％-3.6％的表面活性剂水溶液，超声0.5-1.5h，得到混合液体；所述质量浓度为 2.2％-3.6％的表面活性剂水溶液的加入量为单体总质量的2.4％-4.8％；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，去离子水，引发剂，链转移剂加入到核结构共聚物 溶液中，在60-90℃反应2-6h，冷却至室温，得到早强型抗盐增韧丁苯胶乳；所述去离子水 的加入量为单体总质量的15％-60％，引发剂的加入量为单体总质量的0.42％-0.80％，链转移 剂的加入量为单体总质量的0.2-0.4％。
步骤(1)优选为按质量称取单体：第一份苯乙烯14％-20.5％，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 或乙烯基苯磺酸钠1％-1.5％，第二份苯乙烯25％-35％，液体聚丁二烯40％-50％，丙烯酸丁酯 或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1％-8％。
步骤(2)中所述碳酸钠的加入量为单体总质量的0.3％-0.4％，表面活性剂的加入量为单 体总质量的0.54％，引发剂的加入量为单体总质量的0.12％-0.43％，去离子水的加入量为单体 总质量42％-48％。
步骤(3)优选为将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯、丙烯酸丁酯或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺 酸，质量浓度为2.4％的表面活性剂水溶液，超声0.5-1.5h，得到混合液体；所述质量浓度为 2.4％的表面活性剂水溶液的加入量为单体总质量的3.6％。
步骤(4)优选为将步骤(3)获得的混合液体，去离子水，引发剂，链转移剂加入到核 结构共聚物溶液中，在60-80℃反应2-3.5h，冷却至室温，得到早强型抗盐增韧丁苯胶乳；所 述去离子水的加入量为单体总质量的20％-30％，引发剂的加入量为单体总质量的 0.42％-0.80％，链转移剂的加入量为单体总质量的0.3％-0.35％。
表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
引发剂优选为偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸钾或过硫酸铵。
链转移剂优选为十二硫醇或异丙醇。
上述方法制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳，所述早强型抗盐增韧丁苯胶乳的粒径为85～ 153nm。
早强型抗盐增韧丁苯胶乳作为防气窜剂的用途。
本发明的优点：
(1)本发明的方法制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳尺寸均一、粒径范围在85～153nm。 本发明的早强型抗盐增韧丁苯胶乳粒径小，能有效的促进水泥水化速度和水化程度，充填水 泥硬化浆体中的微细孔隙，改善水泥硬化浆体的微观结构，进而达到提高硬化浆体强度的目 的。
(2)本发明制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳具有核壳结构，核结构共聚物重量占早强型 抗盐增韧丁苯胶乳中的聚合物粒子的10％～35％。
(3)本发明的制备方法以助稳定剂液体聚丁二烯作为反应型单体，不需要另使用助稳定 剂，可代替现有技术使用的气体原料丁二烯或液体原料聚丁二烯胶乳，降低生产成本，且操 作简单。
(4)本发明早强型抗盐增韧丁苯胶乳适用于油田固井工程领域，在20℃～90℃条件下 胶乳水泥石早期强度发展快，以产生足够的抗压强度来确保继续钻井施工；有效控制水泥浆 降滤失量，提高水泥石与地层、水泥石与套管的界面胶结强度，降低渗透率，具有高强度、 抗盐和配伍性的特点。
(5)本发明的早强型抗盐增韧丁苯胶乳水泥浆体系在高温下稠化曲线具有很好的“直角 稠化”性能，并可通过缓凝剂的加量进行调整，而且早强型抗盐增韧丁苯胶乳的防气窜性能 系数SPN在3左右，可以达到良好的防气窜能力。
(6)本发明的早强型抗盐增韧丁苯胶乳与水泥及其相关助剂有很好的配伍性，并且可满 足水泥作业中控制降失水量的要求。
(7)本发明工艺简单，成本低，易实现工业化生产。
附图说明
图1为加入实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳和加入对比例的G级水泥浆80℃×40MPa 条件下的稠化曲线图；其中：a为加入实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的G级水泥浆80 ℃×40MPa条件下的稠化曲线图；b为加入对比例1的丁苯胶乳的G级水泥浆80℃×40MPa 条件下的稠化曲线图；c为加入对比例2的丁苯胶乳的G级水泥浆80℃×40MPa条件下的稠 化曲线图；
图2为加入实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的半饱和盐水浓度为15％的G级水泥 浆在90℃×45MPa条件下的稠化曲线图；
图3为扫描电镜图；其中a为纯水泥的扫描电镜图；b为加入实施例1的早强型抗盐增 韧丁苯胶乳的水泥石的扫描电镜图；
图4为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的红外图；
图5为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的热重图；
图6为透射电镜图；其中a为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的单个胶乳粒子的透 射电镜图；b为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的多个胶乳粒子的透射电镜图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的解释说明。本发明的实施例是为了使本领域的 技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。
实施例1
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯18g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1g，第二份苯乙烯 35g，液体聚丁二烯40g，丙烯酸丁酯6g共计100g；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.3g碳酸钠、0.54g十二 烷基硫酸钠、0.22g偶氮二异丁脒盐酸盐和42g去离子水，在75℃、250r/min条件下，反应 60min，得到核结构共聚物溶液；
(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯和丙烯酸丁酯，3.6g质量浓度为2.4％的十二烷基 硫酸钠水溶液，在功率800W超声1h，得到混合液体；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，20g去离子水，0.42g偶氮二异丁脒盐酸盐，0.35g 十二硫醇加入到核结构共聚物溶液中，在75℃反应3.5h，冷却至室温，得到粒径为102nm早 强型抗盐增韧丁苯胶乳。固含量为36％。
各实施例中的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的粒径的测定均为采用场发射透射电子显微镜测 定。
实施例2
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯20.5g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1.5g，第二份苯 乙烯25g，液体聚丁二烯45g，丙烯酸丁酯8g，共计100g；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.5g碳酸钠、0.9g十二烷 基硫酸钠、0.43g偶氮二异丁脒盐酸盐和48g去离子水，在60℃、200r/min条件下，反应90min， 得到核结构共聚物溶液；
(3)将第二份苯乙烯和液体聚丁二烯和丙烯酸丁酯，3.6g质量浓度为2.4％的十二烷基 硫酸钠水溶液，在功率400W超声1.5h，得到混合液体；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，30g去离子水，0.80g偶氮二异丁脒盐酸盐，0.30g 十二硫醇加入到核结构共聚物溶液中，在60℃反应2h，冷却至室温，得到粒径为85nm早强 型抗盐增韧丁苯胶乳。固含量为42％。
实施例3
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯14g，乙烯基苯磺酸钠1.5g，第二份苯乙烯33.5g， 液体聚丁二烯50g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1g，共计100g；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、乙烯基苯磺酸钠，0.4g碳酸钠、0.54g十二烷基硫酸 钠、0.12g偶氮二异丁脒盐酸盐和45g去离子水，在80℃、300r/min条件下，反应60min，得 到核结构共聚物溶液；
(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，3.6g质量浓度为2.4％ 的十二烷基硫酸钠水溶液，在功率600W超声1h，得到混合液体；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，27g去离子水，0.63g偶氮二异丁脒盐酸盐，0.35g 十二硫醇加入到核结构共聚物溶液中，在80℃反应3h，冷却至室温，得到粒径为113nm早 强型抗盐增韧丁苯胶乳。固含量为48％。
实施例4
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯27g，乙烯基苯磺酸钠8g，第二份苯乙烯22g，液 体聚丁二烯35g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8g共计100g；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、乙烯基苯磺酸钠，0.34g碳酸钠、0.5g十二烷基硫酸 钠、0.24g过硫酸铵和25g去离子水，在90℃、350r/min条件下，反应30min，得到核结构共 聚物溶液；
(3)将第二份苯乙烯、液体聚丁二烯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，2.4g质量浓度为2.2％ 的十二烷基硫酸钠水溶液，在功率400W超声0.5h，得到混合液体；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，15g去离子水，0.48g过硫酸铵，0.2g十二硫醇加入 到核结构共聚物溶液中，在90℃反应3.5h，冷却至室温，得到粒径为124nm早强型抗盐增韧 丁苯胶乳。固含量为40％。
实施例5
早强型抗盐增韧丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)按质量称取单体：第一份苯乙烯9.5g，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2.0g，第二份苯 乙烯22.5g，液体聚丁二烯53g，丙烯酸丁酯13g，共计100g；
(2)向容器中加入第一份苯乙烯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.2g碳酸钠、0.90g十二 烷基苯磺酸钠、0.18g过硫酸钾和60g去离子水，在75℃、300r/min条件下，反应60min，得 到核结构共聚物溶液；
(3)将第二份苯乙烯和液体聚丁二烯和丙烯酸丁酯，4.8g质量浓度为3.6％的十二烷基 苯磺酸钠水溶液，在功率1000W超声1h，得到混合液体；
(4)将步骤(3)获得的混合液体，60g去离子水，0.75g过硫酸钾，0.4g异丙醇加入到 核结构共聚物溶液中，在75℃反应6h，冷却至室温，得到粒径为153nm早强型抗盐增韧丁 苯胶乳。固含量为43％。
表1实施例1-5制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的各项性能指标：

对比例1
一种羧基丁苯胶乳的制备方法，包括以下步骤：向安装有温度计、搅拌器、恒压滴液漏 斗的四口烧瓶中依次加入pH值为10的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g，十二烷基硫酸钠0.8 g，壬烷基酚聚氧乙烯醚0.8g，叔十二硫醇0.65g，苯乙烯56g，聚丁二烯胶乳32g，丙烯酸 2.5g和去离子水110g；在250r/min搅拌下缓慢升温，当温度达到70℃时，加入1.38g过硫 酸钾引发剂，反应3h，得到乳白色的羧基丁苯胶乳，其粒径为270nm，固含量为46％。
对比例2
一种苯乙烯/聚丁二烯胶乳/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸四元丁苯胶乳的制备 方法，包括以下步骤：向装有回流冷凝管、机械搅拌装置的四口烧瓶中加入0.1g十二烷基硫 酸钠，0.2g十二烷基苯磺酸钠，0.2g壬烷基酚聚氧乙烯醚，0.4g碳酸钠，0.05g乙二胺四乙 酸钠，10g苯乙烯、2g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80g去离子水，0.2g过硫酸钾(质量浓 度为30％的过硫酸钾溶液)，在250r/min搅拌下缓慢升温至75℃，反应90min。
然后，向反应中连续加入36g苯乙烯、50g聚丁二烯胶乳、10g质量浓度为30％的甲基 丙烯酸水溶液和5g质量浓度为10％的过硫酸钾水溶液，在75℃反应2h后，冷却至室温，用 氨水将胶乳的pH值调到7.0，最终得到外观乳白色的苯乙烯/聚丁二烯胶乳/2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸/甲基丙烯酸四元丁苯胶乳。该胶乳粒径为258nm，固含量为45％。
对本发明中实施例1制得的早强型抗盐增韧丁苯胶乳性能测试如表2所示
表2

注：强度测试的水泥浆配方为：800gG级嘉华油井水泥+早强型抗盐增韧丁苯胶乳+1.2％胶乳 调节剂DRT-100LT+0.3％分散剂+44％水+0.2％消泡剂。其中，胶乳加量/％是指实施例1制备的 早强型抗盐增韧丁苯胶乳在G级嘉华油井水泥的百分含量。
G级油井纯水泥浆是指强度测试的水泥浆配方中不加早强型抗盐增韧丁苯胶乳的水泥浆 体系。
由表2可知，本实验的掺有早强型抗盐增韧丁苯胶乳水泥浆体系(强度测试的水泥浆配 方)与G级油井纯水泥浆(编号1)在相同条件下，前者抗压强度稍低于后者，并且随着早 强型抗盐增韧丁苯胶乳加量的增加，抗压强度都表现先增大后减小的趋势，而前者抗折强度 逐渐增大，最终导致脆度系数减小，这说明早强型抗盐增韧丁苯胶乳的韧性高于水泥石，体 现了早强型抗盐增韧丁苯胶乳作为防气窜剂增强增韧的效果；而且早强型抗盐增韧丁苯胶乳 水泥石在12h抗压强度高于12.3MPa，在24h抗压强度明显大于21MPa，表现良好的早期强 度发展快的特点，以能支持套管所需的横向载荷，符合固井要求。
对实施例和对比例的早强型抗盐增韧丁苯胶乳进行综合性能评价，评价结果如表3所示。
表3

注：水泥浆配方为：600g G级嘉华油井水泥+30％石英砂+5％微硅+4％降失水剂+缓凝剂+8％ 早强型抗盐增韧丁苯胶乳+1.2％胶乳调节剂+0.3％分散剂+高温稳定剂+0.2％消泡剂+44％水。 (/％均是指早强型抗盐增韧丁苯胶乳及外加剂在G级嘉华油井水泥的百分含量)
由表3可知，含有本发明早强型抗盐增韧丁苯胶乳的水泥浆稠化时间可通过调整缓凝剂 加量进行调节，且缓凝剂的加量对抗压强度影响不大，12h和24h抗压强度均能达到继续钻 井施工要求，说明水泥浆的早期强度发展快且强度高；加有降失水剂的早强型抗盐增韧丁苯 胶乳水泥浆体系能有效的控制失水，与降失水剂配伍性能好；含有本发明早强型抗盐增韧丁 苯胶乳的水泥浆基本无游离液，则本发明实施例中早强型抗盐增韧丁苯胶乳基本满足固井施 工要求，与对比例相比，具有有效控制失水、防气窜、配伍性好等优点；故，本发明所述的 早强型抗盐增韧丁苯胶乳早期强度发展快且强度高，可有效控制水泥浆降滤失量，与水泥外 加剂配伍性好，提高水泥与地层、水泥与套管的界面胶结强度，可解决中低温时水泥浆过度 缓凝、堵漏难度大等难题，对提高深井、超深井长封固段固井质量及节约钻井成本等方面具 有重要意义。
从图1中可以看出，添加实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳水泥浆初始稠度低，稠度 平稳，开始稠化时，稠度迅速上升，过渡时间短，基本呈直角稠化；而且，早强型抗盐增韧 丁苯胶乳水泥胶体系稠度达到100BC的时间t100BC＝130min，水泥浆稠度达到30BC的时间 t30BC＝125min，测得相应条件下的失水Q＝24ml，因此水泥浆的防气窜性能系数SPN＝0.97〈3， 说明丁苯胶乳具有良好的防气窜能力，能很好的满足现场施工条件；而添加对比例1和对比 例2的丁苯胶乳的水泥浆出现了“鼓包”和“包心”等异常胶凝现象，严重影响固井施工安 全。
由图2可以看出，实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的水泥浆稠化曲线平稳，说明该 早强型抗盐增韧丁苯胶乳体系具有较好的抗盐性能。
从图3中可以看出，纯水泥石内部存在大量孔洞、裂缝，且结构疏松；而加有实施例1 的早强型抗盐增韧丁苯胶乳大量填充在水泥石中，导致水泥石结构致密，同时，胶乳粒子在 水泥水化物表面聚集成膜，形成复合网络结构，这种致密的结构表现为胶乳粒子在水泥石中 起到骨架支撑的作用，从而提高水泥石的强度和韧性。
图4为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的红外谱图。3440cm-1为AMPS中N-H的伸 缩振动峰；3064cm-1为LPB中＝C-H的伸缩振动峰；2920cm-1和2849cm-1分别为C-CH2中 C-H的对称和不对称伸缩振动峰；3025cm-1为苯乙烯中苯环的不饱和碳氢伸缩振动峰；1719 cm-1和1447cm-1分别为AMPS和丙烯酸丁酯中C＝O和C-C的伸缩振动峰；1183cm-1和1104 cm-1分别AMPS中的S＝O的不对称和对称伸缩振动峰；909cm-1～650cm-1为芳环质子的面 外变形振动。从而证明苯乙烯、液体聚丁二烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸丁酯共 聚合成了目标产物。
图5为实施例1的早强型抗盐增韧丁苯胶乳的热失重谱图，从图上可以看出，该早强型 抗盐增韧丁苯胶乳在320℃才开始缓慢分解，说明该早强型抗盐增韧丁苯胶乳具有很好的抗 高温性能。
从图6中可以看出，该早强型抗盐增韧丁苯胶乳形成了核壳结构，并且能形成粒径小、 分布均一的丁苯胶乳。
本发明制备的早强型抗盐增韧丁苯胶乳具有小粒径、硬核软壳结构，不仅能使水泥石在 受到冲击力的情况下可以发生一定的塑性形变，防止脆性破裂；而且该小粒径丁苯胶乳能有 效的促进水泥水化速度和水化程度，填充水泥硬化浆体中的微细孔隙，改善水泥硬化浆体的 微观结构，在20℃～90℃条件下早期强度发展快，能产生足够的抗压强度来确保继续钻井施 工；同时，具有良好的抗盐性、低渗透率和有效控制滤失量、改善水泥环与套管、地层间的 胶结强度的特点，使水泥石在短时间达到足够的抗压强度和韧性以支撑套管，封堵地层，阻 隔不同地层油气水资源蹿槽，这在很大程度上缩短了固井周期，降低了固井成本，这对提高 固井质量具有重要意义。
尤其适合配制20℃～90℃条件下早期强度发展快且强度高，防气窜能力强，可有效控制 水泥浆降滤失量，提高水泥与地层、水泥与套管的界面胶结强度，降低渗透率，具有良好的 增韧性、抗盐性和配伍性等特点。