[发明专利]疏水单体、高分子聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种式I所示的疏水单体及其制备方法。本发明还提供了一种高分子聚合物及其制备方法。另外，本发明还提供了所述高分子聚合物在钻井液中的应用。本发明提供的高分子聚合物适用于水基无固相钻井液，作为增粘剂，具有良好的抗温性能和悬浮稳定性。

技术领域

本发明属于油田助剂领域，特别涉及一种疏水单体、高分子聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

石油作为重要的支柱能源，在国家安全、经济发展以及社会生活中起着举足轻重的作用。目前，我国后备石油储量相当紧张，在已探明的未动用地质储量中，大部分为高温深部地层的中低渗石油储量，开采难度较大。理论研究和生产实践表明，对于中低渗储层石油资源的开发，钻井施工中使用的钻井液体系中，人为添加的亚微米固相颗粒极易堵塞储集层的孔隙，增大了原油在储层中的流动阻力，造成储层伤害。尤其是对于碳酸盐储集层，在裂缝较为发育的情况下，固相颗粒造成的储层伤害更为严重。在此背景条件下，石油技术人员提出了无固相钻井液的概念，即以高分子聚合物为增粘剂，有机盐作为加重剂，再配合应用其他处理剂的基础上形成的一种新型钻井液体系。其中的增粘剂是该类型钻井液体系的主体，也是形成该类型钻井液体系的关键技术所在。

目前，应用于无固相钻井液体系的聚合物主要有两种，一类为天然聚合物，如改性纤维素、改性淀粉等，抗温不高于110℃；另一类是以丙烯酰胺类聚合物，抗温不高于120℃。聚合物抗温能力较差的问题，极大限制了无固相钻井液的推广应用。虽然国外研究了一种以N-甲基-2-吡咯烷酮为主要溶剂(占90％)，添加少量水(溶解用于加重的盐)，聚乙烯吡咯烷酮为增粘剂的非水基无固相钻井液，抗温可以达到了204℃，但由溶剂引起的成本颇高的问题一直没有得到解决，并没有得到大规模推广应用。

因此，为大规模推广无固相钻井液的中推广应用，有必要研发一种适用于水基无固相钻井液的增粘剂，以满足石油勘探开发的需要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种疏水单体，其结构如式I所示：

其中，R¹选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为氢或C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；R²选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；R³选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；R₄-R₁₂独立为氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为氢或C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；k为0-10的整数，优选0、1、2、3、4或5。

根据本发明的一个实施例，R¹和R²均为甲基。

根据本发明的一个实施例，R³均为氢或甲基。

根据本发明的一个实施例，R₄-R₁₂均为氢。