油井水泥分散剂是一种重要的固井外加剂，其主要作用是调节油井水泥浆的流变性能，降低水泥浆的粘度。目前应用于油田固井的分散剂以磺化酮醛缩聚物为主，但随着水化时间的延长，磺化醛酮分散剂在水泥颗粒表面的吸附力减弱，颗粒之间斥力减弱从而表现出分散能力下降。为克服以上缺点，需要引入特定功能单体，如聚氧乙烯基长侧链基团、羧基阴离子、季铵盐阳离子等特征官能团，但是含不同官能团的功能单体对水泥水化进程的影响不同，进而影响水泥浆的流变性能。
近年来，纳米技术在固井工程中应用越来越广泛，纳米二氧化硅的加入可以提高水泥石的力学性能，但是纳米尺度颗粒的掺入会使水泥浆体的流动性变差，通常需要加入分散剂调节水泥浆的流变性能。选用了常用的功能单体丙烯酸（AA）、甲基烯丙基聚乙二醇（HPEG）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC），分别合成了阴离子型（PC）和两性（APC）聚羧酸油井水泥分散剂。并对比了不同功能基团修饰的聚羧酸油井水泥分散剂与磺化醛酮分散剂对掺纳米二氧化硅水泥浆流变性能的影响。结果表明，纳米二氧化硅的加入会增加水泥浆的稠度，而分散剂的加入可以改善水泥浆的流变性；当三种分散剂的加量相同时，具有羧基、聚氧乙烯基和季铵盐阳离子修饰的两性聚羧酸分散剂可以明显降低水泥浆的稠度系数，增加水泥浆的流性指数，大大改善水泥浆的流变性能。 |