一种胺基烷基糖苷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构；式I中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；R2选自氢或碳原子数为1～5的烷基。本发明专利技术提供了一种上述技术方案所述胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸催化剂进行反应，得到反应产物；将所述反应产物和氯化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和间苯二胺进行反应，得到胺基烷基糖苷。本发明专利技术提供的胺基烷基糖苷中含有苯环和胺基，使其具有较好的抑制性能和抗高温性能。此外，本发明专利技术提供的胺基烷基糖苷还具有较好的润滑性能。本发明专利技术提供的胺基烷基糖苷可应用于钻井液，适用于深井中地层温度高的深层强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层的钻井施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烷基糖苷
，尤其涉及一种胺基烷基糖苷及其制备方法和应用。
技术介绍
当前油气勘探开发过程中深井、超深井中地层温度高的深层强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层在钻井过程中的井壁失稳问题不能很好地解决，需要钻井液具有较好的储层保护性和抗温性能。烷基糖苷可应用于钻井液中，烷基糖苷具有成膜作用，以及较好的润滑性能和抑制性能，能够提高钻井液的储层保护性。但是烷基糖苷的抑制性能主要是通过吸附成膜、阻缓水分子进入地层来实现的，在应用于钻井液的过程中添加量较大，使钻井液的成本较高，而且烷基糖苷的抗温性能较差，限制了钻井液在高温环境下的应用。烷基糖苷的抑制性和抗温性能都有待提高，为了克服烷基糖苷在钻井液中抑制性和抗温性不足的缺陷，可以对烷基糖苷进行结构优化，引入功能基团，制备得到抑制性能和抗高温性能较好的烷基糖苷衍生物。目前，有关胺基烷基糖苷的化合物还未见报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种胺基烷基糖苷及其制备方法和应用，本专利技术提供的胺基烷基糖苷具有较好的抑制性和抗温性能。本专利技术提供了一种胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：式I中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；R2选自氢或碳原子数为1～5的烷基。优选的，所述式I中，R1为甲基、乙基、丙基或丁基。优选的，所述式I中，R2为氢、甲基或乙基。本专利技术提供的胺基烷基糖苷中含有苯环和胺基，使其具有较好的抑制性能和抗高温性能。实验结果表明，质量浓度为0.5％的本专利技术提供的胺基烷基糖苷水溶液在180℃下的一次页岩回收率＞97％，相对页岩回收率＞99％；在240℃下的一次页岩回收率＞94％，相对页岩回收率＞98％。此外，本专利技术提供的胺基烷基糖苷还具有较好的润滑性能。实验结果表明，质量浓度为0.5％的本专利技术提供的胺基烷基糖苷水溶液常温下的极压润滑系数＜0.1。本专利技术提供了一种上述技术方案所述的胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸催化剂进行反应，得到反应产物，所述烷基糖苷具有式II所示的结构：式II中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：式III中，R2为氢或碳原子数为1～5的烷基；将所述反应产物和氯化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和间苯二胺进行反应，得到胺基烷基糖苷。优选的，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、催化剂、氯化剂和间苯二胺的质量比为(20～30):(10～20):(40～60):(2～6):(18～22):(5～10)。优选的，所述烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷或丁基糖苷。优选的，所述环氧烷类化合物为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。优选的，所述酸性催化剂为硫酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸或磷钨酸。优选的，所述氯化剂为氯化亚砜、硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。本专利技术提供的方法制备得到的胺基烷基糖苷具有较好的抑制性能和抗温性能。此外，本专利技术提供的方法制备得到的胺基烷基糖苷具有较好的润滑性能。另外，本专利技术提供的胺基烷基糖苷的制备方法反应条件温和，制备工艺简单，以水作为溶剂，生产过程无废水、废气、废渣排放。本专利技术提供了一种胺基烷基糖苷在钻井液中的应用，所述胺基烷基糖苷为上述技术方案所述的胺基烷基糖苷，或上述技术方案所述的方法制备得到的胺基烷基糖苷。在本专利技术中，所述胺基烷基糖苷具有较好的抑制性能、抗温性能，还具有较好的润滑性能，这种胺基烷基糖苷可应用于钻井液中，提高钻井液的抑制性性能、抗温性能和润滑性能，添加了这种胺基烷基糖苷的钻井液适用于深井、超深井中的地层温度高的深层强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层的钻井施工。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：式I中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；R2选自氢或碳原子数为1～5的烷基。在本专利技术的实施例中，所述式I中的R1为甲基、乙基、丙基或丁基。在本专利技术的实施例中，所述式I中的R2为氢、甲基或乙基。在本专利技术的实施例中，所述胺基烷基糖苷的数均分子量为540～700；在其他的实施例中，所述胺基烷基糖苷的数均分子量为600～650。本专利技术提供的胺基烷基糖苷中带有苯环和胺基，这种胺基烷基糖苷具有较好的抑制性和抗温性能；而且本专利技术提供的胺基烷基糖苷具有较好的润滑性能。本专利技术提供了一种上述技术方案所述胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸催化剂进行反应，得到反应产物，所述烷基糖苷具有式II所示的结构：所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：式III中，R2为氢或碳原子数为1～5的烷基；将所述反应产物和氯化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和间苯二胺进行反应，得到胺基烷基糖苷。在本专利技术的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂反应的温度为95℃～110℃；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂反应的温度为100℃～105℃。在本专利技术的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂反应的时间为1小时～4小时；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂反应的时间为2小时～3小时。本专利技术可以在搅拌的条件下将烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂进行反应。在本专利技术的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸性催化剂反应完成后，将得到的反应产物和氯化剂进行反应，得到中间产物。在本专利技术的实施例中，所述反应产物和氯化剂反应的温度为85℃～100℃；在其他的实施例中，所述反应产物和氯化剂反应的温度为90℃～95℃。在本专利技术的实施例中，所述反应产物和氯化剂反应的时间为1小时～2小时。在本专利技术的实施例中，可以在搅拌的条件下将所述反应产物和氯化剂进行反应。在本专利技术的实施例中，得到中间产物后，将所述中间产物和间苯二胺进行反应，得到胺基烷基糖苷。在本专利技术的实施例中，所述中间产物和间苯二胺反应的温度为60℃～90℃；在其他的实施例中，所述中间产物和间苯二胺反应的温度为65℃～85℃；在另外的实施例中，所述中间产物和间苯二胺反应的温度为70℃～80℃。在本专利技术的实施例中，所述中间产物和间苯二胺反应的时间为2小时～4小时。在本专利技术的实施例中，所述中间产物和间苯二胺反应完成后，将得到的反应产物降温至室温后干燥，得到胺基烷基糖苷。在本专利技术中，所述烷基糖苷具有式II所示的结构，式II中的R1与上述技术方案所述的R1一致，在此不再赘述。在本专利技术的实施例中，所述烷基糖苷可以甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷或丁基糖苷。在本专利技术中，所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构，式III中的R2与上述技术方案所述的R2一致，在此不再赘述。在本专利技术的实施例中，所述环氧烷类化合物可以为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。在本专利技术的实施例中，所述酸性催化剂可以为硫酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸或磷钨酸。在本专利技术的实施例中，所述氯化剂可以为氯化亚砜、硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。在本专利技术的实施例中，所述烷基糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：式I中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；R2选自氢或碳原子数为1～5的烷基。

【技术特征摘要】
1.一种胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：式I中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；R2选自氢或碳原子数为1～5的烷基。2.根据权利要求1所述的胺基烷基糖苷，其特征在于，所述式I中，R1为甲基、乙基、丙基或丁基。3.根据权利要求1所述的胺基烷基糖苷，其特征在于，所述式I中，R2为氢、甲基或乙基。4.一种权利要求1～3中任意一项所述胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、水和酸催化剂进行反应，得到反应产物，所述烷基糖苷具有式II所示的结构：式II中，R1选自碳原子数为1～10的烷基；所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：式III中，R2为氢或碳原子数为1～5的烷基；将所述反应产物和氯化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和间苯二胺进行反应，得到胺基烷基糖苷。5.根据权利要求4所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：司西强，王中华，雷祖猛，吕跃滨，谢俊，赵虎，王忠瑾，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11