[发明专利]AM/DMDAAC/环糊精聚合物降滤失剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在石油天然气行业钻井液中使用的AM/DMDAAC/ 烯丙基环糊精聚合物降滤失剂及制备方法。

背景技术

油气井钻井过程中的油层伤害问题是石油工业上的一个重要问 题。为了克服钻井过程中油层伤害问题，石油工业在钻井过程中采用 各种降滤失剂(严思明，廖丽，龙学莉.淀粉接枝共聚物抗温降滤失 剂SALS室内研究，油田化学，2009，26(2)118-120)。但是，当钻 井液在井底高温条件下，导致降滤失剂性能减弱。本发明提供了可在 高温条件下使用的钻井液降滤失剂，解决井底高温条件失水大幅度增 加，造成钻井液粘度增加或固化，导致井壁不稳定等技术问题。

发明内容

本发明的目的是：为了解决油气井井底高温条件失水大幅度增加， 导致井壁不稳定，特提供一种AM/DMDAAC/烯丙基环糊精聚合物降滤失 剂及制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：AM/DMDAAC/烯丙 基环糊精聚合物降滤失剂，由丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化 铵(DMDAAC)和烯丙基环糊精三种单体聚合而得，其结构式如下：

其中X的摩尔百分比为0.8％、Y的摩尔百分比为15-30％，符 号表示环糊精结构单元。

从红外分析谱图上可以看出：3423.06cm^-1是酰胺基(-CONH₂)中 N-H键的伸缩振动峰，3423.06cm^-1是烯丙基环糊精分子中羟基的O-H 伸缩振动吸收峰，1170.00cm^-1是烯丙基环糊精中C-0-C的伸缩振动 峰，965.00cm^-1处为季铵基(-(CH₂)N(CH₃)₂Cl)的伸缩振动吸收峰。扫描 电镜图谱分析，该聚合物的表面呈典型的高分子凝胶网络结构，这是 由于烯丙基环糊精上多个羟基被取代，同时与其他单体发生共聚反 应，从而形成网络结构，还有可能发生分子间或分子内缔合，凝胶之 间相互交联，从而形成包含烯丙基环糊精空腔的立体网状结构。这种 结构有利于聚合物在钻井液中成膜，从而提高钻井液抗温性和减少降 滤失。

AM/DMDAAC/烯丙基环糊精聚合物降滤失剂的制备方法包括以下步 骤：

先在50mL浓度为0.01g/mL烯丙基环糊精水溶液中，加入浓度为 0.5g/mL的丙烯酰胺(AM)5.2-7.4mL和浓度为0.5g/mL的二甲基二 烯丙基氯化铵(DMDAAC)2.6-5.2mL，AM、DMDAAC与烯丙基环糊精三者 摩尔比依次为69.2-84.2∶30-15∶0.8；然后再依次加入浓度为0.5g/mL 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)螯合剂1mL、浓度为0.5g/mL的过硫酸钾 氧化剂1mL和浓度为1.0g/mL亚硫酸氢钠还原剂0.5mL；混和均匀后 充氮气20-40min除氧，再在30-50℃下反应6-8h，得AM/DMDAAC/ 烯丙基环糊精聚合物降滤失剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：AM/DMDAAC/烯丙基 环糊精聚合物降滤失剂的制备方法简便可行，反应条件温和；该方法 制备的聚合物能够与钻井液中的表面活性剂等物质有机结合，形成超 分子包合物膜，在250℃温度下老化24h后室温评价均能显示优异的 降滤失效果。

附图说明

附图1为本发明AM/DMDAAC/烯丙基环糊精聚合物红外分析谱图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步说明。

实例1 AM/DMDAAC/烯丙基环糊精聚合物降滤失剂的制备方法

将配制好的浓度为0.01g/mL烯丙基环糊精水溶液50mL加入到 150mL烧杯中，再加入浓度为0.5g/mL丙烯酰胺(AM)水溶液7mL、 浓度为0.5g/mL二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)水溶液3mL。然后 再依次加入浓度为0.5g/mL乙二胺四乙酸二钠(EDTA)螯合剂1mL、 浓度为0.5g/mL的过硫酸钾氧化剂1mL和浓度为1.0g/mL亚硫酸氢钠 还原剂0.5mL。在磁力搅拌器上充分搅拌混和均匀后充氮气40min除 氧，45℃下反应7h，得透明的胶状AM/DMDAAC/烯丙基环糊精聚合物。