[发明专利]一种硅胺基烷基糖苷及其制备方法和钻井液

说明书

本发明提供了一种硅胺基烷基糖苷的制备方法，包括以下步骤：1)在酸性催化剂的作用下，将烷基糖苷和环氧氯代烷类化合物进行反应，得到氯代醇烷基糖苷；2)将所述氯代醇烷基糖苷和有机胺进行反应，得到胺基烷基糖苷；3)在引发剂的作用下，将所述胺基烷基糖苷和丙烯酰胺、乙烯基三烷氧基硅烷进行反应，得到硅胺基烷基糖苷。本发明在烷基糖苷中引入具有固壁胶结效果的有机硅功能基团，得到兼具强抑制性和固壁胶结效果的硅胺基烷基糖苷，将强抑制和固壁紧密结合起来，彻底解决目前高活性泥页岩、煤层、破碎带等易坍塌地层的井壁失稳难题。本发明还提供了一种硅胺基烷基糖苷和钻井液。

技术领域

本发明属于钻井液处理剂技术领域，尤其涉及一种硅胺基烷基糖苷及其制备方法和钻井液。

背景技术

随着油气勘探范围的不断扩大，钻遇高活性泥岩、含泥岩、泥岩互层、页岩、煤岩、破碎带等易坍塌地层的几率越来越高，井壁稳定的难度越来越大。除工程因素外，在钻井液中加入强效抑制防塌剂是保证井壁稳定的首要措施。

近年来，国内外在强效抑制防塌剂的研究方面开展了大量工作，主要集中在聚氨、聚合醇、胺(季铵)基改性烷基糖苷等方向。其中的聚醚胺基烷基糖苷NAPG和阳离子烷基糖苷CAPG已形成成熟的工业化生产，抑制防塌效果突出，有效减少了井壁失稳等井下复杂情况，缩短了钻井周期，降低了钻井成本。

聚醚胺基烷基糖苷和阳离子烷基糖苷产品主要通过嵌入及拉紧晶层、吸附成膜阻水、反渗透驱水等方面发挥强抑制性。从分子官能团上对产品稳定井壁机理进行强化完善，制备兼具强抑制和固壁胶结的产品成为本领域技术人员研究的热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硅胺基烷基糖苷，本发明提供的硅胺基烷基糖苷同时具有良好的固壁性能和抑制性能。

本发明提供了一种硅胺基烷基糖苷的制备方法，包括以下步骤：

1)在酸性催化剂的作用下，将烷基糖苷和环氧氯代烷类化合物进行反应，得到氯代醇烷基糖苷；

2)将所述氯代醇烷基糖苷和有机胺进行反应，得到胺基烷基糖苷；

3)在引发剂的作用下，将所述胺基烷基糖苷和丙烯酰胺、乙烯基三烷氧基硅烷进行反应，得到硅胺基烷基糖苷。

本发明在烷基糖苷中引入胺基基团、烷氧基硅烷基等功能基团，从分子官能基团上对产品稳定井壁机理进行强化完善，引入具有固壁胶结效果的有机硅功能基团，使这种硅胺基烷基糖苷具有良好的固壁性能和强抑制性。将强抑制和固壁两方面结合起来，彻底解决目前高活性泥页岩、煤层、破碎带等易坍塌地层的井壁失稳难题，保证井壁稳定，缩短钻井周期，降低钻井成本，实现绿色、安全、高效钻井。本发明提供的硅胺基烷基糖苷具有良好的经济效益和社会效果，以及推广应用前景。

在本发明中，所述酸性催化剂优选选自氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、酒石酸、草酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或氨基磺酸。

在本发明中，所述烷基糖苷优选选自甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷、己基糖苷、辛基糖苷、癸基糖苷、十二烷基糖苷或十四烷基糖苷。

本发明对所述烷基糖苷的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的烷基糖苷或制备方法制备得到即可，也可由市场购买获得，如本发明中的烷基糖苷为河南道纯化工技术有限公司提供的。

在本发明中，所述环氧氯代烷类化合物优选选自环氧氯丙烷、环氧氯丁烷或环氧氯戊烷。

在本发明中，所述烷基糖苷、环氧氯代烷类化合物和酸性催化剂的质量比优选为78：(35～65)：(3～9)，更优选为78：(40～60)：(4～8)：，最优选为78：(45～55)：(5～7)。