[发明专利]一种钻井液用支化聚合物处理剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钻井液用支化聚合物处理剂，其特征在于：其结构通式如式(Ⅰ)所示：

式中，R₁、R₂为H或CH₃，R₃～R₆相同或不同，各自独立地为H、碳原子数为1～4的烷基或苯基，X为NH或O，n为4～20的整数，y为1～4的整数，M为K或Na，a：b：c＝(1～5.5)：(0.5～3.5)：(3～5.5)。

2.一种钻井液用支化聚合物处理剂的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)将水、氢氧化钠或氢氧化钾加入反应釜，待其溶解后加入磺酸单体(Ⅲ)，搅拌均匀后，用质量分数10％～20％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液将体系的pH值调节到6.0～9.0，然后加入丙烯酸聚醚胺盐或甲基丙烯酸聚醚胺盐(Ⅱ)、酰胺单体(Ⅳ)，搅拌使其溶解，其中丙烯酸聚醚胺盐或甲基丙烯酸聚醚胺盐(Ⅱ)、磺酸单体(Ⅲ)和酰胺单体(Ⅳ)为反应单体混合物A，水：反应单体混合物A总质量比＝(8～5)：(2～5)，控制反应单体混合物A在水溶液中质量分数在20％～50％；所述磺酸单体通式如式(Ⅲ)，其中X为NH，R₃和R₄为CH₃，y为1；或者，X为NH，R₃和R₄为H，y为1；或者，X为NH，R₃为H，R₄为y为1；或者，X为O，R₃和R₄为CH₃，y为1；或者，X为O，R₃和R₄为H，y为3；所述酰胺单体通式如式(Ⅳ)，其中R₅和R₆为H；或者，R₅和R₆为CH₃；或者，R₅和R₆为CH₂CH₃；或者，R₅为H，R₆为CH(CH₃)CH₃；或者，R₅为H，R₆为C(CH₃)₂CH₃；

(2)通氮10分钟，在搅拌下加入水溶性偶氮引发剂和/或氧化-还原引发剂，再继续通氮5～10分钟，静止聚合，聚合反应的起始温度为10～40℃，维持聚合反应时间为45～120分钟，最后得到粘稠或胶状产物，如式(Ⅴ)结构；

(3)将步骤(2)得到的粘稠或胶状产物于140～160℃下烘干、酰胺化，粉碎即得钻井液用支化聚合物处理剂。

3.根据权利要求2所述的钻井液用支化聚合物处理剂的制备方法，其特征是：所述的丙烯酸聚醚胺盐或甲基丙烯酸聚醚胺盐：磺酸单体：酰胺单体的物质的量比为(0.10～0.55)：(0.05～0.35)：(0.30～0.55)。

4.根据权利要求2或3所述的钻井液用支化聚合物处理剂的制备方法，其特征是：所述的丙烯酸聚醚胺盐或甲基丙烯酸聚醚胺盐，通式如式(Ⅱ)：

其中，式(Ⅱ)中，R₁、R₂为H或CH₃，n＝4～20。

5.根据权利要求2所述的钻井液用支化聚合物处理剂的制备方法，其特征是：所述的水溶性偶氮引发剂是偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二氰基戊酸或偶氮二异丙基咪唑啉，所述的水溶性偶氮引发剂为反应单体混合物A总质量的0.05％～0.5％。

6.根据权利要求2所述的钻井液用支化聚合物处理剂的制备方法，其特征是：所述的氧化还原引发剂中的氧化剂是过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂是亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种，氧化还原反应引发剂中的氧化剂与还原剂各占反应单体混合物A总质量的0.10％～0.75％。