一种用于钻井液的两性离子共聚物的制备方法技术

技术编号:12100101 阅读:154 留言:0更新日期:2015-09-23 17:58
本发明专利技术提供一种用于钻井液的两性离子共聚物的制备方法,称取质量比为2:1~9:1的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和1,3-丙磺酸内酯,并向甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中加入1,3-丙磺酸内酯,反应后经过滤、抽提、干燥制得DMAPS;按照比例分别称取DMAPS、AM和VPPS,加去溶剂溶解后转移至反应器,然后通入N2除氧反应,然后加入引发剂反应得到凝胶状固体,用丙酮沉淀得白色沉淀物;得到的沉淀物经干燥后粉碎,最终得两性离子共聚物。本发明专利技术方法得到的聚合物可耐温高达180℃,抗NaCl饱和、抗CaCl2饱和,且随盐量的增加聚合物的降滤失量减小,同时还具有优越的页岩抑制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钻井液的两性离子共聚物的制备方法
本专利技术涉及石油钻井过程中用于钻井液聚合物及其制备方法,特别是涉及一种钻井液用两性离子共聚物的制备方法。
技术介绍
钻井液用聚合物涉及的种类复杂繁多、功能各异,但其中的降滤失剂最为重要,是用量最大的聚合物处理剂。降滤失剂是用以保证钻井液性能稳定,减少有害液体侵入地层,以及保证井径规则、稳定井壁的重要钻井液处理剂。随着钻遇地层日趋复杂,以及特殊井、超深井和复杂井数量的增多,对钻井液降滤失剂提出了更高的要求,以满足耐盐性(NaCl浓度大于10%,CaCl2浓度大于5%)和耐温性(温度高于150℃)的新要求。糊化淀粉、羧甲基纤维素、褐煤等都是最早使用的钻井液降滤失剂。随着研究的不断深入以及钻遇地层的日趋复杂性,已有的天然及天然改性的降滤失剂已经不能满足钻井条件的需要,从而促进了人工合成聚合物类降滤失剂的研究与发展。由于两性离子聚合物中既含有具有吸附和水化双重作用的阳离子基团,又含有大量的水化基团,可以在粘土颗粒周围形成致密的水化层,阻止和延缓水分子与粘土表面接触,起到防止粘土颗粒水化膨胀的作用;阳离子基团和阴离子基团在水中电离不受外加盐的影响,还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钻井液的两性离子共聚物的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:(1)首先分别称取质量比为2:1~9:1的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和1,3‑丙磺酸内酯,并向甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中加入1,3‑丙磺酸内酯,然后在10~60℃的温度下反应0.5~4h,最后经过滤、抽提、干燥制得甲基丙烯酰氧乙基‑ N, N‑ 二甲基丙磺酸盐;(2)按照摩尔比为1:1.1~1:1.3分别称取4‑乙烯基吡啶和1,3‑丙磺酸内酯,然后称取有机溶剂和助剂,有机溶剂与4‑乙烯基吡啶和1,3‑丙磺酸内酯的总质量比为2:1~8:1,助剂与4‑乙烯基吡啶、1,3‑丙磺酸内酯和有机溶剂的总质量比为0.001~0.01,...

【技术特征摘要】
1.一种用于钻井液的两性离子共聚物的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:(1)首先分别称取质量比为2:1~9:1的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和1,3-丙磺酸内酯,并向甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中加入1,3-丙磺酸内酯,然后在10~60℃的温度下反应0.5~4h,最后经过滤、抽提、干燥制得甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸盐;(2)按照摩尔比为1:1.1~1:1.3分别称取4-乙烯基吡啶和1,3-丙磺酸内酯,然后称取有机溶剂和助剂,有机溶剂与4-乙烯基吡啶和1,3-丙磺酸内酯的总质量比为2:1~8:1,助剂与4-乙烯基吡啶、1,3-丙磺酸内酯和有机溶剂的总质量比为0.001~0.01,然后将有机溶剂平均分成三份,分别与4-乙烯基吡啶、1,3-丙磺酸内酯、助剂溶解混合,将得到的三种混合溶液依次加入反应器,在20℃~90℃条件下反应1~10h,然后经过滤、洗涤、干燥制得4-乙烯基吡啶丙磺酸内鎓盐;(3)按照1.5~3:6~7:0.5~1.5的摩尔比分别称取步骤(1)的得到的甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸盐、丙烯酰胺和步骤(2)得到的4-乙烯基吡啶丙磺酸盐,加入溶剂溶解后通入N2除氧0.5~1h,同时升温至50~70℃,恒温5~10min后加入引发剂反应4~6h,反应后得到凝胶状固体,用丙酮沉淀得白色沉淀物;(4)将步骤(3)得到的沉淀物在100~120℃下干燥16~24h后粉碎,最终得两性离子共聚物。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和1,3-丙磺酸内酯的质量比为2.5:1~8:1。3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中1,3-丙磺酸内酯滴加到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中或者直接一次性加入到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中。4.按照权利要求1或3所述的方法,其特征在于:步骤(1)中1,3-丙磺酸内酯直接一次性加入到甲基丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨超鲁娇陈楠张志智尹泽群刘全杰
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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