【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井，具体涉及一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂及其制备方法。
技术介绍
1、聚合物包被剂是钻井液体系中使用的一种重要添加剂，是水基钻井液中不可缺少的组成部分，能有效地包被钻屑，防止钻屑和泥页岩水化，防止井壁垮塌，有利于井壁稳定，提高钻井速度，同时还兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。随着石油勘探开发向深井、复杂井及页岩油气等非常规能源开发的发展，聚合物包被剂现场应用过程中表现出溶解浓度有限、耐温能力、抗剪切能力不足，室内评价效果好，但是现场应用效果差等一个或者多个问题。
2、综上，非常有必要提供一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂及其制备方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本专利技术提供了一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂及其制备方法。本专利技术制备的支化结构聚丙烯酰胺包被剂具有耐温、受剪切影响小，岩屑回收率超过85％等优点。
2、本专利技术在第一方面提供了一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、(1)将2-乙酰氨基丙烯酸和1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷进行酯化反应，得到支化剂；
4、(2)用水将丙烯酰胺、支化剂、阴离子单体、耐温单体混合均匀，得到混合液，然后将混合液通氮除氧，再加入偶氮类引发剂、络合剂、分子量调节剂、氧化剂和还原剂引发聚合反应，得到聚合物；
5、(3)将聚合物依次进行洗涤、干燥和粉碎，制得支化结构聚丙烯酰胺包被剂。
6、优
7、优选地，在步骤(1)中：所述酯化反应的温度为85℃～95℃，所述酯化反应的时间为4～5h。
8、优选地，制备所述支化结构聚丙烯酰胺包被剂的各原料包含以重量份数计的如下组分：丙烯酰胺200～250份、支化剂8～12份、阴离子单体5～10份、耐温单体4～8份、水752～806份、偶氮类引发剂0.02～0.04份、络合剂0.005～0.015份、分子量调节剂0.005～0.015份、氧化剂0.01～0.02份、还原剂0.005～0.015份。
9、优选地，所述阴离子单体为丙烯酸、丙烯酸钠、衣康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种，优选的是，所述阴离子单体由丙烯酸与衣康酸按照质量比为1：(0.5～0.7)更优选为1:0.6混合而成；和/或所述耐温单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、乙烯基苯磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、对苯乙烯磺酸钠、l-异亮氨酸烯丙酯对甲基苯磺酸盐中的一种或多种，优选的是，所述耐温单体由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和l-异亮氨酸烯丙酯对甲基苯磺酸盐按照质量比为1：(0.2～0.8)更优选为1:0.5混合而成。
10、优选地，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、二乙基三胺五乙酸三钠、乙二胺四亚甲基磷酸钠、柠檬酸钠中的一种或多种；所述分子量调节剂为甲酸钠、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、十二烷基硫醇中的一种或多种；所述氧化剂为过氧化氢、过氧化二叔丁基、叔丁基过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种；和/或所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠中的一种或多种。
11、优选地，在步骤(2)中：先采用ph调节剂将所述混合液的ph值调节为7.0～7.2，再进行通氮除氧。
12、优选地，所述ph调节剂为丙烯酸和/或氢氧化钠水溶液。
13、优选地，在步骤(2)中：所述通氮除氧的时间为30～50min；所述聚合反应的引发温度为14～16℃；和/或在加入引发剂引发聚合反应后，聚合反应体系自然升温，在聚合反应体系的温度不再上升后，再进行保温处理2～3h，所述自然升温的峰值温度为60～75℃，所述保温的温度为自然升温的峰值温度。
14、本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面所述的制备方法制得的支化结构聚丙烯酰胺包被剂。
15、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
16、(1)本专利技术所述的支化结构聚丙烯酰胺包被剂其聚合形成的包被剂非线型分子链结构，而是支化网状结构，支化形聚合物分子相对线形聚合物分子构象更伸展，吸附位点更多，针对钻屑颗粒的吸附能力也就更强，且本专利技术制备的支化结构聚丙烯酰胺包被剂相比其它支化聚丙烯酰胺更有利于实现对钻屑的包覆，包覆能力强且持久，采用的支化剂中含有刚性苯环结构，分子内不易旋转，大分子卷曲的可能性变小，可有效提高分子链刚性，提高其耐剪切性，苯环产生的空间位阻效应使聚合物的主链更加伸展，能有效弱化盐效应对高分子链造成的影响，从而提高聚合物的抗盐能力，此外，苯环作为大的刚性间隔基团会抑制分子内缔合支化结构可进一步提高其结构稳定性、抗剪切性能、机械强度，使其在深井中，不受地层剪切和破坏，可以更好的适应高剪切环境，有利于提高现场应用效果。
17、(2)本专利技术制备的支化结构聚丙烯酰胺包被剂引入了耐温单体，其具有对温度不敏感的磺酸基团和刚性基团，能够使所得的聚合物即使高温条件下也有很好的粘度；本专利技术所制备的支化结构聚丙烯酰胺包被剂具有受剪切影响小、抗高温老化的特点，岩屑回收率超过85％。
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1.一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述支化结构聚丙烯酰胺包被剂的各原料包含以重量份数计的如下组分：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：
10.由权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得的支化结构聚丙烯酰胺包被剂。
【技术特征摘要】
1.一种支化结构聚丙烯酰胺包被剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述支化结构聚丙烯酰胺包被剂的各原料包含以重量份数计的如下组分：
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，胡聪聪，许永升，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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