[发明专利]一种季胺类页岩抑制剂及其制备方法

说明书

本发明适用于石油钻井技术领域，提供了一种季胺类页岩抑制剂及其制备方法，通过采用使用AMPS、甲基二羟乙基烯丙基氯化铵、丙烯酸丁酯、N‑乙烯基吡咯烷酮四种原料进行自由基溶液共聚反应，制备胺类抑制剂。加有本发明的抑制剂的体系动切力变化缓慢，能有效抑制粘土水化造浆，对膨润土容量大，其抑制效果明显优于kcl。另外，本发明提供的抑制剂对体系流变性和滤失量影响较小，且体系的滚动回收率及线性膨胀率均得到升高，本发明提供的抑制剂与钻井液体系具有较好的配伍性。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，尤其涉及一种季胺类页岩抑制剂及其制备方法。

背景技术

在钻探过程中，钻遇泥页岩地层时，泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失稳、钻头泥包和井眼净化等一系列问题，增加了钻井难度，对钻井液体系特别是页岩抑制剂提出了更高的要求。

常用的钻井液用页岩抑制剂主要有沥青类、聚合物类、无机盐类和腐殖酸类等等，这些页岩抑制剂均各自存在诸如以下的一些不足之处：沥青类不利于保护环境；硅酸盐会使体系流变性难以调控；糖苷类、聚乙二醇类不能解决活性泥页岩的钻井问题。

发明内容

本发明提供一种季胺类页岩抑制剂及其制备方法，旨在解决现有抑制剂存在的钻井问题。

本发明是这样实现的，一种季胺类页岩抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、按比例准确称取3-6份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和5-10份的丙烯酸丁酯溶于过量去离子水中，加入带回流装置的三口烧瓶中；

S2、使用NaOH溶液PH调节至7，待充分混合后将三口烧瓶置于电加热套中；

S3、通氮排氧并将反应温度控制在65～80℃，反应时间为2～4h，中间加入0.2份链转移剂十二烷基硫醇，然后再加入5-10份的N-乙烯基吡咯烷酮和10-20份的甲基二羟乙基烯丙基氯化铵，边搅拌边加热至50℃，然后在通入氮气30分钟后加入0.3-0.5份引发剂；

S4、继续升高温度至90～110℃，反应中保持通氮排氧，回流反应8～12h，加入0.1-0.3份阻聚剂，防止聚合过度，继续反应1小时，即得到白色黏稠液体粗产物；

S5、继续使用无水乙醇或者丙酮洗涤3～5次，烘干、剪切粉碎后即得新型支链状季胺类聚合物；

S6、按照支链状季胺类聚合物45％-70％和10％-30％水与小分子聚醚胺5-15％比例复配制得一种聚季胺类页岩抑制剂。

优选的，所述引发剂为过硫酸铵、亚硫酸氢钠和过硫酸钾中的一种。

优选的，所述阻聚剂为对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、2-叔丁基对苯二酚中的一种。

本发明还提供一种季胺类页岩抑制剂，其采用上述任意一种季胺类页岩抑制剂的制备方法制备获得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种季胺类页岩抑制剂及其制备方法，通过采用使用AMPS、甲基二羟乙基烯丙基氯化铵、丙烯酸丁酯、N-乙烯基吡咯烷酮四种原料进行自由基溶液共聚反应，制备胺类抑制剂，加有本品的体系动切力变化缓慢，能有效抑制粘土水化造浆，对膨润土容量大，抑制效果优秀。另外本品对体系流变性和滤失量影响较小，与钻井液体系具有较好的配伍性。

附图说明

图1为本发明的一种季胺类页岩抑制剂的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。