[发明专利]两性离子无机-有机单体聚合物钻井液处理剂及其制备方法

摘要

本发明涉及两性离子无机‑有机单体聚合物钻井液处理剂及其制备方法，属于水溶性高分子材料合成制备技术领域，由羧酸单体A、磺酸单体B、非离子单体C、阳离子单体D与无机材料单体E为原料，按照羧酸单体A、磺酸单体B、非离子单体C、阳离子单体D物质的量比为(5～40)：(25～10)：(65～35)：(5～15)的比例，无机材料单体E的用量为单体A、B、C、D及无机材料单体E总质量的5％～25％的比例投料，以水为溶剂，通过氧化‑还原引发体系引发聚合得到。产品具有较强的防塌能力，能有效控制泥页岩水化分散、控制粘土造浆，渗透率恢复值高，具有较好的油气层保护效果，生产工艺简单、原料来源广，推广前景广阔。

主权项

1.一种两性离子无机‑有机单体聚合物钻井液处理剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将水和无机材料E用胶体磨磨成无机水凝胶体；(2)将碱和水加入反应釜，在温度不超过30℃的条件下慢慢加入羧酸单体A和磺酸单体B，加完后继续搅拌10～30分钟；然后加入步骤(1)所得的无机水凝胶体，搅拌0.5～1.5小时。搅拌时间达到后，加入非离子单体C、阳离子单体D，加完后继续搅拌15～30分钟，得到反应混合液；(3)将步骤(2)得到的反应混合液加入聚合釜，搅拌5～10分钟，用质量分数10％～40％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调至7～12；通氮5～30分钟，加入引发剂水溶液，搅拌3～5分钟后静止，控制聚合反应的起始温度为15～50℃，反应4～12小时，得到胶状产物；(4)将步骤(3)所得的产物于100～130℃下烘干，粉碎即为本发明产品；所述的羧酸单体A为衣康酸或如式(2a)或式(2b)所示：其中，式(2a)中，R₁、R₂为H，R₃为H，或者，R₁、R₂为H，R₃为CH₃，或者，R₁为CH₃，R₂、R₃为H，或者，R₁为苯环，R₂、R₃为H，或者，R₁、R₂为H，R₃为COOM，M为Na；其中，式(2b)中，R₄为H，R₅、R₆为CH₃，y为1；所述的磺酸单体B，如式(3)所示：其中，式(3)中，R₇为H、R₈、R₉为CH₃，Q为NH，z为1，或者，R₇为H、R₈、R₉为CH₃，Q为O，z为1，或者，R₇、R₈、R₉为H，Q为O，z为3；所述的非离子单体C，如式(4)所示：其中，式(4)中R₁₀、R₁₁、R₁₂为H，或者，R₁₀为H、R₁₁、R₁₂为CH₃，或者，R₁₀、R₁₁为H，R₁₂为异丙基；所述的阳离子单体D，如式(5)所示：其中，式(5)中，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₃，P为O，X为Cl；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₃，P为O，X为Br；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₃，P为O，X为I；或者，R₁₃为H；R₁₄‑R₁₆为CH₃，P为O，X为Cl；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₂CH₃，P为O，X为Cl；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH(CH₃)CH₃，P为O，X为Cl；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₂CH₂CH₂CH₃，P为O，X为Cl；或者，R₁₃为CH₃，R₁₄‑R₁₆为CH₃，P为NH，X为Cl；所述的无机材料E为硅酸镁锂、硅酸镁锂无机凝胶、磷酸铝凝胶、膨润士、海泡石或凹凸棒土。