[发明专利]页岩抑制剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种页岩抑制剂及其制备方法，涉及油田用助剂技术领域。该抑制剂采用以下方法制备：取第一单体、第二单体和单烯基季铵盐溶于溶剂中，在40～70℃以及除氧条件下，持续反应1～6h，反应结束后，除去溶剂后对其进行分离提纯即得；其中，第一单体和单烯基季铵盐的摩尔比为1:3.5～4.0，第二单体加量为第一单体和单烯基季铵盐单体总质量的2～10％；第一单体为对苯二甲胺或1,4‑环己烷二甲胺中的至少一种，第二单体为含有两个烯键的砜类化合物。本发明的抑制剂，其和常规压裂液具有较好的配伍性，加入后不会影响压裂液的性能；同时，本发明的抑制剂，其耐温性能较好，能够耐受220℃的温度。

技术领域

本发明属于油田用助剂技术领域，具体涉及一种耐温型页岩抑制剂及其制备方法。

背景技术

在钻井过程中，随着泥页岩地层吸水，其会逐渐膨胀，伴随泥页岩膨胀的体积的增加，其阻碍了钻头下方的钻屑的移除，增加了钻柱与钻孔侧壁之间的摩擦，并导致循环损失或管堵塞，同时还会导致井壁失稳，泥页岩水化膨胀与分散导致的井壁失稳一直是油气井工程中的技术难题。

为了降低泥页岩在水基钻井液中的膨胀现象，目前通常采用如下方法：1、将水基钻井液更换为油基钻井液；2、在水基钻井液中添加能够抑制泥页岩膨胀的抑制剂。然而，对于油基钻井液来讲，其成本极高，同时还存在相应的环保问题，因此导致其使用受到限制，因此目前广泛使用的还是水基钻井液，因此，现有技术人员通常考虑在水基钻井液中加入抑制剂。

胺类抑制剂是目前较为常用的页岩抑制剂，其主要作用机理是，页岩表面通常带负电荷，其会吸附胺基；胺基能够进入黏土层间并将其中的水分子排挤出来，减小页岩对水的吸附量，同时胺类抑制剂的疏水端能够位于黏土表面，进一步阻止水进入黏土层中。特别是聚胺类抑制剂，其具有多个胺基，能够提供较多的附着位点，吸附能力更强。但是，目前的胺类抑制剂，将其加入压裂液后，对压裂液本身具有一定的影响，配伍性较差；同时其耐温性能也有待提高。

发明内容

为解决上述至少一种问题，本发明提出了一种耐温型页岩抑制剂，其和常规的压裂液具有较好的配伍性，同时其还具有较好的耐温性。

本发明的技术方案如下：一种页岩抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

取第一单体、第二单体和单烯基季铵盐溶于溶剂中，在40～70℃以及除氧条件下，持续反应1～6h，反应结束后，除去溶剂后对其进行分离提纯即得；

其中，第一单体和单烯基季铵盐的摩尔比为1:3.5～4.0，第二单体加量为第一单体和单烯基季铵盐单体总质量的2～10％；第一单体为对苯二甲胺或1,4-环己烷二甲胺中的至少一种，第二单体为含有两个烯键的砜类化合物。

本发明的一种实施方式在于，所述溶剂为乙醇。

本发明的一种实施方式在于，所述单烯基季铵盐单体为三甲基乙烯基铵、三乙基乙烯基铵、三甲基-1-戊烯基铵中的一种。

本发明的一种实施方式在于，所述第二单体为二乙烯基砜、二烯丙基砜中的一种。

本发明的一种实施方式在于，先加入第一单体和第二单体并反应10～30min，后加入第二单体继续反应。

本发明的一种实施方式在于，所述第一单体和所述不饱和季铵盐单体的摩尔比为1:3.6～3.8。

本发明的一种实施方式在于，所述分离提纯步骤为：在除去溶剂后的产物中加入足量水并搅拌均匀，静置待其分层后，取水相，除去水即得。

本发明的另一个目的是公开一种页岩抑制剂，其采用任一上述的方法制备而成。

本发明的有益效果在于：

本发明的抑制剂，其和常规压裂液具有较好的配伍性，加入后不会影响压裂液的性能；同时，本发明的抑制剂，其耐温性能较好，能够耐受220℃的温度。

具体实施方式