本发明专利技术涉及一种钻井液用添加剂、一种钻井液用添加剂的制备方法及包含所述钻井液用添加剂的钻井液组合物。所述钻井液用添加剂包括式I所示的化合物。所述钻井液用添加剂通过不同取代基取代的马来酸酐及其衍生物与聚醚胺中端伯胺基团在有机溶剂中反应生成酰胺键，将起抑制作用的伯胺基团暂时保护，避免了在钻井液中的损耗，同时改善由丰富的正电荷带来的配伍性问题；当钻遇呈中酸性的低pH地层环境时，酰胺键水解断裂，伯胺基团解开保护，抑制粘土水化膨胀。胀。胀。
【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用添加剂及钻井液用组合物
[0001]本专利技术涉及石油钻井领域，具体涉及一种钻井液用添加剂、钻井液用添加剂的制备方法和包含所述钻井液用添加剂的钻井液用组合物。
技术介绍
[0002]聚醚胺在钻井液中用作泥页岩抑制剂。其丰富的端胺基，在溶液中部分解离形成氨基阳离子，可以中和粘土表面负电荷，降低黏土水化斥力；同时通过静电作用和氢键作用吸附在粘土颗粒表面，束缚住粘土片层；其吸附后可在粘土表面形成一层聚合物的吸附保护膜，进一步防止粘土颗粒的水化、膨胀、分散和运移，因此，聚醚胺抑制剂有着持久、优异的抑制作用。
[0003]现有技术中的聚醚胺抑制剂，由于分子结构中含有较多正电荷，在钻井液体系中容易与其它阴离子处理剂发生不配伍现象，如与阴离子聚合物处理剂产生絮凝和沉淀而失效，影响钻井液体系性能，造成抑制剂不必要的损耗。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术第一方面提供了一种钻井液用添加剂。本专利技术提供的钻井液用添加剂能够对聚醚胺类抑制剂的胺基进行保护，从而改善聚醚胺类抑制剂的配伍性，减少在钻井液输送中的损耗。
[0005]本专利技术第二方面提供了一种钻井液用添加剂的制备方法。
[0006]本专利技术第三方面提供了一种钻井液用组合物。
[0007]本专利技术第四方面提供了上述钻井液用添加剂或钻井液用组合物在钻探中酸性环境地层中的应用。
[0008]根据第一方面，本专利技术提供的钻井液用添加剂包括式I所示的化合物
[0009][0010]其中，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、C
6-C
10
的芳基和C
7-C
10
的烷芳基；R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、卤素和C
1-C6的烷氧基；n为2-40。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基、C
6-C7的芳基、C
8-C9的芳基和C
7-C8的烷芳基。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，R1和R2相同或不同，各自独立氢、甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基和C
1-C2的烷氧基。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、甲基、乙基、正丙基和甲氧基。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，n为5-30。
[0016]在本专利技术的一些优选实施方式中，n为8-20。
[0017]本专利技术所提供的钻井液用添加剂，在呈碱性的钻井液中将胺基暂时保护起来，避免其在钻井液中与其它处理剂不配伍；当钻遇呈中酸性的低pH地层环境时，酰胺键水解断开，恢复成胺基，在该地层发挥抑制作用。
[0018]根据第二方面，本专利技术提供的钻井液添加剂的制备方法包括使式II所示的单体与式III所示的单体在有机溶剂存在的条件下反应，得到所述钻井液用添加剂，
[0019][0020]其中，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、C
6-C
10
的芳基和C
7-C
10
的烷芳基；R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、卤素和C
1-C6的烷氧基；n为2-40。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基、C
6-C7的芳基、C
8-C9的芳基和C
7-C8的烷芳基。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，R1和R2相同或不同，各自独立氢、甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基和C
1-C2的烷氧基。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、甲基、乙基、正丙基和甲氧基。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，n为5-30。
[0026]在本专利技术的一些优选实施方式中，n为8-20。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述式II的单体为端氨基聚醚。端氨基聚醚(又名聚醚胺、聚醚多元胺)是一类由伯氨基和/或仲氨基封端的聚环氧烷烃化合物。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述端氨基聚醚的分子量为500-1500。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述式III的单体为马来酸酐或其衍生物。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述方法包括以下步骤：
[0031]a)将式II所示的单体与有机溶剂混合，以形成溶液；
[0032]b)将式III所示的单体分多次，优选分1-3次加入步骤a)的溶液中进行反应，得到所述钻井液用添加剂。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷中的一种或多种。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述式II所示的单体与式III所示的单体的摩尔比为(0.5-1):1。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的温度为70-120℃，优选为80-100℃。
为苯基或苄基，R3和R4相同，为氢、C
1-C2的烷基或C
3-C4的烷基。
[0056]根据本专利技术的一些实施方式，所述地层环境的pH值大于5.0且小于7.0时，R1为氢，R2为氢或C
1-C6的烷基。
[0057]根据本专利技术的一些实施方式，所述地层环境的pH值大于5.0且小于7.0时，R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基和C
1-C2的烷氧基。
[0058]根据本专利技术的一些实施方式，所述地层环境的pH值大于5.0且小于7.0时，R1为氢，R2为氢、C
1-C3的烷基或C
4-C6的烷基。
[0059]根据本专利技术的一些实施方式，所述地层环境的pH值大于5.0且小于7.0时，R1为氢，R2为氢、甲基、乙基或正丙基。
[0060]根据本专利技术的一些实施方式，所述地层环境的pH值大于5.0且小于7.0时，R1为氢，R2为氢、甲基、乙基或正丙基，R3和R4相同，为氢、C
1-C2的烷基或C
3-C4的烷基。
[0061]根据本专利技术的一些实施方式，当所述地层环境的pH值为7.0-7.5时，R1和R2相同或不同，各自独立选自C
1-C6的烷基。
[0062]根据本专利技术的一些实施方式，当所述地层环境的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钻井液用添加剂，包括式I所示的化合物其中，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、C
6-C
10
的芳基和C
7-C
10
的烷芳基；R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、卤素和C
1-C6的烷氧基；n为2-40。2.根据权利要求1所示的钻井液用添加剂，其特征在于，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基、C
6-C7的芳基、C
8-C9的芳基和C
7-C8的烷芳基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基；R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基和C
1-C2的烷氧基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基和甲氧基；n为5-30，优选为8-20。3.一种钻井液添加剂的制备方法，包括使式II所示的单体与式III所示的单体在有机溶剂存在的条件下反应，得到所述钻井液用添加剂，其中，R1和R2相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、C
6-C
10
的芳基和C
7-C
10
的烷芳基，优选选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基、C
6-C7的芳基、C
8-C9的芳基和C
7-C8的烷芳基，更优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基；R3和R4相同或不同，各自独立选自氢、C
1-C6的烷基、卤素和C
1-C6的烷氧基，优选选自氢、C
1-C2的烷基、C
3-C4的烷基和C
1-C2的烷氧基，更优选选自氢、甲基、乙基、正丙基和甲氧基；n为2-40，优选为5-30，更优选为8-20。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)将式II所示的单体与有机溶剂混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，林永学，孔勇，金军斌，杨小华，胡子乔，褚奇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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