一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物及其制备方法和钻井液技术

本发明专利技术涉及一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物，以去氢枞胺的三环菲刚性结构为基本骨架，引入相应非共价作用力基团设计而得到，在具体作为钻井液添加剂使用时去氢枞膦酰胺的亲油亲水基团和易形成弱作用力的膦酰胺结构，达到稳定钻井液油包水乳化体系作用的同时保证钻井液具有良好的高温适用性，耐高温可达

【技术实现步骤摘要】
一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物及其制备方法和钻井液


[0001]本专利技术涉及油田开采
，具体包括一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物及其制备方法和钻井液，尤其涉及一种作为钻井液添加剂的去氢枞胺基膦酰胺衍生物及其制备方法和钻井液
。

技术介绍

[0002]目前，钻井液技术是石油勘探的核心，钻井液中通常含有大量添加剂以保证其高效性，而每年处理钻井液废弃对环境造成一定压力，开发天然产物可降解及钻井液添加剂可解决该难题
。
[0003]如
CN102477287A
公开了一种正电胶泥浆复合添加剂
。
该正电胶泥浆复合添加剂包括下述重量份的原料：
MMH
正电胶1份，黄原胶
0.2
‑
0.3
份，聚合物包被抑制剂
0.05
‑
0.1
份，增粘剂
0.05
‑
0.15
份，有机硅消泡剂
0.1
‑
0.3
份，和超细碳酸钙
0.2
‑
0.3
份
。
[0004]CN108329897A
公开了一种油基钻井液，该油基钻井液含有基油
、
增黏剂
、
乳化剂和提切剂，所述增黏剂由包括以下步骤的方法制备：
(1)
在溶剂和催化剂的存在下，环糊精与甲基丙烯酸缩水甘油酯接触进行改性反应，得到改性环糊精；
(2)
在引发剂和交联剂的存在下，将所述改性环糊精
、
亲油性单体
、
橡胶和致孔剂的混合物滴加到含有分散剂的水溶液中进行聚合反应，得到增黏剂
。
[0005]然而，当前钻井通常在高温下进行，降低了钻井液体系中分子间作用力，使得体系中重晶石容易沉降而使得体系不稳定，寻找安全可降解耐高温的天然植物基钻井液重晶石防沉剂，对于石油勘探具有重要应用价值
。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物及其制备方法和钻井液，以借助去氢枞胺基膦酰胺衍生物的特定化学性能解决钻井液在高温环境下使用时钻井液高温稳定性差和重晶石易沉降的问题
。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物，所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物的结构式为：
[0009][0010]式中，
R1为羟基或
R2包括碳原子数为2‑
20
的直链或支链的烷基
。
[0011]本专利技术提供的去氢枞胺基膦酰胺衍生物以去氢枞胺的三环菲刚性结构为基本骨架，引入相应非共价作用力基团设计而得到，在具体作为钻井液添加剂使用时去氢枞膦酰胺的亲油亲水基团和易形成弱作用力的膦酰胺结构，达到稳定钻井液油包水乳化体系作用的同时保证钻井液具有良好的高温适用性，耐高温可达
180℃
，亦可与加重剂如重晶石形成多弱作用力，防止加重剂沉降的作用效果
。
[0012]作为本专利技术优选的技术方案，所述
R2包括碳原子数为2‑
12
的直链或支链的烷基；
[0013]优选地，所述
R2包括乙基
、
正丙基
、
异丙基
、
正丁基
、
仲丁基
、
异丁基
、
叔丁基
、
正戊基
、
异戊基或十二烷基中任意1种
。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物选自如下化合物中任意1种：
[0015][0016][0017]第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物的制备方法，包括：将含去氢枞胺溶液滴入含二氯磷酸酯溶液中进行反应，得到去氢枞胺基膦酰胺衍生物
。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述反应中去氢枞胺和二氯磷酸酯的摩尔比为
(0.5
‑
3):1
；
[0019]优选地，所述反应的温度为
25
‑
80℃
；
[0020]优选地，所述反应的时间为2‑
6h。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，所述反应中去氢枞胺和二氯磷酸酯的摩尔比为
(1
‑
2):1
；
[0022]优选地，所述反应的温度为
30
‑
60℃
；
[0023]优选地，所述反应的时间为3‑
4h。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，所述混合中还添加有有机弱碱
。
[0025]优选地，所述有机弱碱包括吡啶和
/
或三乙胺
。
[0026]作为本专利技术优选的技术方案，所述有机弱碱的添加量为去氢枞胺摩尔比为
1:(1
‑
2.2)。
[0027]优选地，所述有机弱碱的滴加速度与所述含去氢枞胺溶液的滴加速度相同
。
[0028]第三方面，本专利技术提供了一种钻井液，所述钻井液包括如第一方面去氢枞胺基膦酰胺衍生物作为添加剂
。
[0029]作为本专利技术优选的技术方案，所述钻井液包括油基钻井液
。
[0030]与现有技术方案相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031](1)
本专利技术中以去氢枞酸的衍生物
‑
去氢枞胺为原料，与高反应活性试剂二氯磷酸酯进行反应，可高效获得目标化合物去氢枞膦酰胺衍生物
。
[0032](2)
本专利技术提供的去氢枞膦酰胺衍生物中含有去氢枞胺的三环菲刚性结构亲油骨架和膦酰胺弱亲水骨架，具有乳化油包水作用，易稳定合成基钻井液油包水体系
。
同时，易形成弱作用力的膦酰胺基团与重晶石可形成非共价键作用力，解决重晶石易沉降问题
。
该添加剂可提高合成基钻井液体系高温稳定性和重晶石沉降稳定性
。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例中去氢枞胺，
DPA
‑1和
DPA
‑2的红外检测谱图；
[0034]图2是本专利技术实施例中所得
DPA
‑1的
13C NMR
谱图；
[0035]图3是本专利技术实施例中所得
DPA
‑1的
H NMR
谱图；
[0036]图4是本专利技术实施例中所得
DPA
‑1的
HRMS
谱图；
[0037]图5是本专利技术实施例中所得
DPA
‑2的
13C NMR
谱图；
[0038]图6是本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种去氢枞胺基膦酰胺衍生物，其特征在于，所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物的结构式为：式中，
R1为羟基或
R2包括碳原子数为2‑
20
的直链或支链的烷基
。2.
如权利要求1所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物，其特征在于，所述
R2包括碳原子数为2‑
12
的直链或支链的烷基；优选地，所述
R2包括乙基
、
正丙基
、
异丙基
、
正丁基
、
仲丁基
、
异丁基
、
叔丁基
、
正戊基
、
异戊基或十二烷基中任意1种
。3.
如权利要求1或2所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物，其特征在于，所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物选自如下化合物中任意1种：
4.
一种如权利要求1‑3任一项所述去氢枞胺基膦酰胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将含去氢枞胺溶液滴入含二氯磷酸酯溶液中进行反应，得到去氢枞胺基膦酰胺衍生物
。5.
如权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述反应中去氢枞胺和二氯磷酸酯的摩尔比为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂功，韩春蕊，梁凤倩，张俊洁，程荣超，王伟，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：