【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井工程，涉及一种流型调节剂，尤其涉及一种流型调节剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、在钻井工程中，相较于水基钻井液，油基钻井液具有抗高温、抗盐、钙侵、井壁稳定性及润滑性好、且对油气层伤害小等优点，是高难度钻井的首选钻井液。然而，由于油基钻井液以非极性基础油为连续相，在其中构建空间网架结构困难而导致流变性不易调控，经常出现动切力与动塑比不高、切剪稀释性差、低剪切速率下黏度低、触变性弱等问题，导致钻井液在使用过程中容易发生重晶石沉降、岩屑上返效率低、井眼不清洁等现象。
2、为了解决上述难题，本领域技术人员研发出了一系列流型调节剂，其作为调控油基钻井液流变性的有效处理剂，能够在较低加量下显著改善切力、剪切稀释性及动塑比。
3、现有的流型调节剂主要成分为改性脂肪酸衍生物，包括脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、多聚脂肪酸等，其虽然能够显著提高动切力效果，但是对低剪切速率下黏度、剪切稀释性以及触变性提升较弱，且抗温性普遍不高，无法满足未来高温深井及超深井的钻井需求，仍有较大的改进空间。
4、由此可见，如何提供一种流型调节剂，在不明显增加塑性黏度的基础上，有效提高油基钻井液的动切力、动塑比与低剪切速率黏度，改善剪切稀释性与触变性，解决油基钻井液高温流变性调控难题，提高油基钻井液技术性能水平，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种流型调节剂及其制备方法与应用，所述流型调节剂在不明
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种流型调节剂，所述流型调节剂的化学成分为嵌段共聚物，且所述嵌段共聚物的结构单体包括多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体。
4、本专利技术中，所述多聚脂肪酸单体的分子结构通式如下：
5、
6、上式中，r1和r2分别独立地指代c8-c20的饱和烷基或c8-c20的不饱和烷基，n为2-5的整数。
7、本专利技术中，所述多醚多胺单体的分子结构通式如下：
8、
9、上式中，r1和r2分别独立地指代c8-c20的饱和烷基或c8-c20的不饱和烷基，n为2-5的整数。
10、本专利技术利用多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体聚合而成的嵌段共聚物作为流型调节剂，其亲油嵌段为多聚脂肪酸单体中的长脂肪链段，亲水嵌段为多醚多胺单体中的聚醚链段，超支化聚胺单体则提供更多的酰胺化反应链接位点以提高嵌段数量。上述三种单体有机结合，所得流型调节剂在不明显增加塑性黏度的基础上，有效提高了油基钻井液的动切力、动塑比与低剪切速率黏度，改善了剪切稀释性与触变性，同时兼具抗高温性能及胶体稳定性，解决了油基钻井液高温流变性调控难题，改善油基钻井液携岩性及沉降稳定性，提高了油基钻井液技术性能水平。
11、优选地，所述多聚脂肪酸单体包括二聚酸和/或三聚酸。
12、优选地，所述多醚多胺单体包括聚醚胺d230和/或聚醚胺d2000。
13、本专利技术中，所述聚醚胺d230指代数均分子量为230da的聚醚胺，所述聚醚胺d2000指代数均分子量为2000da的聚醚胺。
14、优选地，所述超支化聚胺单体包括超支化聚乙烯亚胺，且数均分子量为600da。
15、本专利技术中，所述超支化聚乙烯亚胺的分子结构式如下：
16、
17、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述流型调节剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
18、(1)混合多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体，搅拌均匀后得到单体溶液；
19、(2)混合催化剂和步骤(1)所得单体溶液，在第一温度下搅拌第一时间段，得到中间溶液；
20、(3)添加分水装置，并将步骤(2)所得中间溶液密封，在第二温度下反应第二时间段，直至生成的水全部脱出，冷却后得到流型调节剂。
21、其中，所述第二温度高于第一温度。
22、优选地，步骤(1)所述混合在三口烧瓶中进行，且混合方式包括：先将多聚脂肪酸单体加入三口烧瓶中，再加入多醚多胺单体与超支化聚胺单体。
23、优选地，步骤(1)所述多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体的混合质量比为(7-43):(17-47):1，例如可以是7:17:1、10:20:1、15:22:1、20:25:1、25:30:1、30:35:1、35:40:1、40:45:1或43:47:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24、优选地，步骤(2)所述催化剂包括浓硫酸溶液、浓硝酸溶液或亚硫酸中的任意一种。
25、优选地，所述浓硫酸溶液的浓度≥70wt％，例如可以是70wt％、72wt％、74wt％、76wt％、78wt％、80wt％、82wt％、84wt％、86wt％、88wt％或90wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26、优选地，所述浓硝酸溶液的浓度≥70wt％，例如可以是70wt％、72wt％、74wt％、76wt％、78wt％、80wt％、82wt％、84wt％、86wt％、88wt％或90wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27、优选地，步骤(2)所述催化剂与单体溶液的混合质量比为1:(11-13)，例如可以是1:11、1:11.2、1:11.4、1:11.6、1:11.8、1:12、1:12.2、1:12.4、1:12.6、1:12.8或1:13，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28、优选地，步骤(2)所述第一温度为80-120℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29、优选地，步骤(2)所述第一时间段为20-40min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30、优选地，步骤(3)所述第二温度为170-180℃，例如可以是170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃或180℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31、优选地，步骤(3)所述第二时间段为2-4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流型调节剂，其特征在于，所述流型调节剂的化学成分为嵌段共聚物，且所述嵌段共聚物的结构单体包括多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体。
2.根据权利要求1所述的流型调节剂，其特征在于，所述多聚脂肪酸单体包括二聚酸和/或三聚酸；
3.一种如权利要求1或2所述流型调节剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在三口烧瓶中进行，且混合方式包括：先将多聚脂肪酸单体加入三口烧瓶中，再加入多醚多胺单体与超支化聚胺单体；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述催化剂包括浓硫酸溶液、浓硝酸溶液或亚硫酸中的任意一种；
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一温度为80-120℃；
7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二温度为170-180℃；
8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
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1.一种流型调节剂，其特征在于，所述流型调节剂的化学成分为嵌段共聚物，且所述嵌段共聚物的结构单体包括多聚脂肪酸单体、多醚多胺单体与超支化聚胺单体。
2.根据权利要求1所述的流型调节剂，其特征在于，所述多聚脂肪酸单体包括二聚酸和/或三聚酸；
3.一种如权利要求1或2所述流型调节剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在三口烧瓶中进行，且混合方式包括：先将多聚脂肪酸单体加入三口烧瓶中，再加入多醚多胺单体与超支化聚胺单体；
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，张家旗，史赫，倪晓骁，杨海军，闫丽丽，刘人铜，高珊，崔小勃，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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