CN106432378B

CN106432378B - 一种多胺基烷基糖苷及其制备方法和应用

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Publication number: CN106432378B
Application number: CN201510486574.9A
Authority: CN
Inventors: 司西强; 王中华; 吕跃滨; 谢俊; 雷祖猛; 赵虎; 王忠瑾
Original assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Drilling Engineering Technology Research Institute of Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Co Ltd
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Drilling Engineering Technology Research Institute of Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2035-08-10
Also published as: CN106432378A

Abstract

本发明提供了一种多胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构；式I中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；R₂选自碳原子数为1～5的烷基，m为1～3，n为0～4。本发明提供了一种上述技术方案所述多胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和水、有机胺进行反应，得到多胺基烷基糖苷。本发明提供的多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性以及抗高温性能。此外，本发明提供的多胺基烷基糖苷与钻井液具有较好的配伍性。本发明提供的多胺基烷基糖苷可应用于钻井液，适用于强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工。

Description

一种多胺基烷基糖苷及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及烷基糖苷技术领域，尤其涉及一种多胺基烷基糖苷及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着石油钻探领域中深井、超深井、大斜度井、水平井的日益增多，深井、超深井中的地层温度高的深层强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层钻井过程中的井壁失稳问题不能很好地解决。采用油基钻井液能够在一定程度上解决井壁失稳的问题，但是油基钻井液存在配制成本高、环保性能差的问题；采用胺基强抑制剂作为核心主剂，配合其它处理剂，配制成抑制性能较好的水基钻井液，这种水基钻井液具有油基钻井液的性能，但是胺基抑制剂与其它处理剂的配伍性较差，使这种水基钻井液在稳定性方面的控制存在较大的难度，限制了其推广和使用。

20世纪90年代国外提出了一种烷基糖苷类油基钻井液，这种类油基钻井液具有较好的环保性能，但是由于烷基糖苷的抑制性能以及抗高温性能较差，使烷基糖苷类油基钻井液中需要添加＞35％的烷基糖苷才能充分发挥抑制性能，增加了钻井液的生产成本，限制了其推广和应用。

为了克服烷基糖苷抑制性和抗高温性能不足的缺陷，可以对烷基糖苷进行结构改性或优化，引入具有特定性能的功能基团，制备强抑制性和抗高温性能较好的烷基糖苷衍生物成为研究的热点。目前，关于多胺基烷基糖苷的化合物还未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多胺基烷基糖苷及其制备方法和应用，本发明提供的多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性和抗高温性能。

本发明提供了一种多胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：

式I中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；

R₂选自碳原子数为1～5的烷基；

m为1～3；

n为0～4。

优选的，所述式I中，R₁为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基；

R₂为甲基、乙基或丙基。

本发明提供的多胺基烷基糖苷在烷基糖苷中引入有机多胺，这种多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性能和抗高温性能。实验结果表明，质量浓度为1％的本发明提供的多胺基烷基糖苷水溶液在180℃下滚动16小时，页岩一次回收率＞95％，相对页岩回收率＞98％；在300℃下滚动16小时，页岩一次回收率＞93％，相对页岩回收率＞99％。

此外，本发明提供的多胺基烷基糖苷和钻井液具有较好的配伍性。实验结果表明，在多种钻井液中加入3％的本发明提供的多胺基烷基糖苷，不会破坏钻井液的性能，还可改善钻井液的流动性，降粘提切，降低滤液侵入地层的量。

本发明提供了一种上述技术方案所述多胺基烷基糖苷的制备方法，包括：

将烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂进行反应，得到中间产物，所述烷基糖苷具有式II所示的结构：

式II中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；

所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：

式III中，R₂为碳原子数为1～5的烷基；

将所述中间产物和水、有机胺进行反应，得到多胺基烷基糖苷，所述有机胺具有式IV所示的结构：

式IV中，n为0～4。

优选的，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、酸性催化剂、氯化剂和有机胺的质量比为(10～15):(8～12):(50～90):(0.8～1.6):(9～11):(10～12)。

优选的，所述烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷、戊基糖苷或己基糖苷。

优选的，所述环氧烷类化合物为环氧丙烷、环氧丁烷或环氧戊烷。

优选的，所述酸性催化剂为氢氟酸、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。

优选的，所述氯化剂为氯化亚砜、硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。

优选的，所述有机胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。

本发明提供的方法制备得到的多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性能和抗高温性能。此外，本发明提供的方法制备得到的多胺基烷基糖苷和钻井液具有较好的配伍性。另外，本发明提供的多胺基烷基糖苷的制备方法以天然可再生物质为原料，制得的产品安全环保；而且制备过程中反应条件温和，制备工艺简单，以水作为溶剂，生产过程无废水、废气、废渣排放。

本发明提供了一种多胺基烷基糖苷在钻井液中的应用，所述多胺基烷基糖苷为上述技术方案所述的多胺基烷基糖苷，或上述技术方案所述的方法制备得到的多胺基烷基糖苷。

在本发明中，所述多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性和抗高温性能，而且所述多胺基烷基糖苷和钻井液还具有较好的配伍性，这种多胺基烷基糖苷能够应用于钻井液中，在钻井液中添加这种多胺基烷基糖苷能够提高钻井液的页岩抑制性和抗高温性能，使钻井液适用于强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种多胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构：

式I中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；

R₂选自碳原子数为1～5的烷基；

m为1～3；

n为0～4。

在本发明的实施例中，所述式I中的R₁为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。在本发明的实施例中，所述式I中的R₂为甲基、乙基或丙基。在本发明的实施例中，所述多胺基烷基糖苷的数均分子量为300～600；在其他的实施例中，所述多胺基烷基糖苷的数均分子量为350～550；在另外的实施例中，所述多胺基烷基糖苷的数均分子量为400～500。本发明提供的多胺基烷基糖苷中在烷基糖苷中引入有机多胺，这种多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性和抗高温性能。此外，而且本发明提供的多胺基烷基糖苷和钻井液具有较好的配伍性。

式II中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；

所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：

式III中，R₂为碳原子数为1～5的烷基；

式IV中，n为0～4。

在本发明的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的温度为40℃～80℃；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的温度为50℃～70℃。在本发明的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的时间为0.5小时～3小时；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的时间为1小时～2小时。在本发明的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的压力为1MPa～5MPa；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂反应的压力为2MPa～4MPa。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂进行反应。

得到中间产物后，本发明将所述中间产物和水、有机胺进行反应，得到多胺基烷基糖苷。在本发明的实施例中，所述中间产物和水、有机胺反应的温度为180℃～240℃；在其他的实施例中，所述中间产物和水、有机胺反应的温度为200℃～220℃。在本发明的实施例中，所述中间产物和水、有机胺反应的时间为2小时～4小时；在其他的实施例中，所述中间产物和水、有机胺反应的时间为2.5小时～3.5小时。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将中间产物和水、有机胺进行反应。

在本发明的实施例中，所述中间产物和水、有机胺反应完成后，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基烷基糖苷。

在本发明中，所述烷基糖苷具有式II所示的结构，式II中的R₁与上述技术方案所述R₁一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，所述烷基糖苷可以甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷、戊基糖苷或己基糖苷。在本发明中，所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构，所述式III中的R₂与上述技术方案所述的R₂一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，所述环氧烷类化合物可以为环氧丙烷、环氧丁烷或环氧戊烷。在本发明的实施例中，所述酸性催化剂可以为氢氟酸、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。在本发明的实施例中，所述氯化剂可以为氯化亚砜、硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。在本发明中，所述有机胺具有式IV所示的结构，所述式IV中的n与上述技术方案所述的n一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，所述有机胺包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。

在本发明的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、酸性催化剂、氯化剂和有机胺的质量比为(10～15):(8～12):(50～90):(0.8～1.6):(9～11):(10～12)；在其他的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、酸性催化剂、氯化剂和有机胺的质量比为(11～14):(9～11):(60～80):(1～1.4):(9.5～10.5):(10.5～11.5)；在另外的实施例中，所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、酸性催化剂、氯化剂和有机胺的质量比为(12～13):(9.5～10.5):(65～75):(1.2～1.4):10:11。

在本发明中，所述多胺基烷基糖苷与上述技术方案所述的多胺基烷基糖苷一致，在此不再赘述。

在本发明中，所述多胺基烷基糖苷与上述技术方案所述多胺基烷基糖苷一致，在此不再赘述。在本发明中，所述多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性和抗高温性能，而且所述多胺基烷基糖苷和钻井液还具有较好的配伍性，这种多胺基烷基糖苷能够应用于钻井液中，在钻井液中添加这种多胺基烷基糖苷能够提高钻井液的页岩抑制性和抗高温性能，使钻井液适用于强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工。

将本发明提供的多胺基烷基糖苷配制成质量浓度为1％的多胺基烷基糖苷水溶液，分别在180℃和300℃下高温滚动16小时，按照下述方法，测试其页岩一次回收率和页岩相对回收率：

将上述质量浓度为1％的多胺基烷基糖苷水溶液在7000转/分的速度下高速搅拌5min后，倒入老化罐中备用；取2.0mm～5.0mm的岩屑于103℃下干燥4h，降至室温；称取G₀g岩屑放入老化罐与上述质量浓度为1％的多胺基烷基糖苷水溶液于180℃或300℃下滚动16h，降温后取出，用孔径0.42mm筛回收岩屑，于103℃下干燥4h，降至室温称量回收岩屑质量记为G₁；然后将已称过重的回收岩屑放入清水中于180℃或300℃下滚动2h，降温后取出，用孔径0.42mm筛回收岩屑，于103℃下干燥4h，冷却至室温称量回收岩屑质量，记为G₂；按照下面的公式计算页岩一次回收率、页岩二次回收率和页岩相对回收率：

页岩一次回收率＝G₁/G₀×100％；

页岩二次回收率＝G₂/G₀×100％；

页岩相对回收率＝页岩二次回收率/页岩一次回收率×100％；

计算结果为，质量浓度为1％的本发明提供的多胺基烷基糖苷水溶液在180℃下高温滚动16h，页岩一次回收率＞95％，页岩相对回收率＞98％；300℃下高温滚动16h，页岩一次回收率＞93％，页岩相对回收率＞99％。

将本发明提供的多胺基烷基糖苷分别添加到无土相钻井液、低固相聚合物钻井液和聚磺钻井液中，添加量为钻井液质量的3％，所述无土相钻井液包括质量百分数为0.6％的黄原胶、0.4％的高粘度羧甲基纤维素钠盐、0.6％的低甲基纤维素钠盐、3％的无渗透封堵剂、0.4％的NaOH、0.2％的Na₂CO₃、24％的工业盐，余量为水；所述低固相聚合物钻井液包括质量百分数为0.3％的Na₂CO₃、0.5％～1.0％的低粘度羧甲基纤维素钠盐、0.1％～0.2％的增粘剂80A51、0.3％～1.0％的聚合物降滤失剂COP-LFL/HFL、10％的原油，余量为水；所述聚磺钻井液包括质量百分数为4％的膨润土、0.2％的Na₂CO₃、0.2％的NaOH、0.1％～0.2％的增粘剂80A51、0.5％～1.0％低粘度羧甲基纤维素钠盐、0.3％～1.0％的聚合物降滤失剂COP-LFL/HFL、适量盐、2％～4％磺甲基酚醛树脂SMP和磺化褐煤SMC，余量为水。

按照GB/T 16783.1-2014《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》的标准，测试上述无土相钻井液及添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液、低固相聚合物钻井液及添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液、聚磺钻井液及添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、中压滤失量、密度和pH值。

测试结果为，无土相钻井液的表观粘度为48mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的表观粘度为57mPa.s～58mPa.s；塑性粘度为22mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的塑性粘度为26mPa.s～27mPa.s；动切力为26Pa，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的动切力为31Pa～32Pa；静切力为10.0/13.5，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的静切力为5.0～6.0/10.0；中压滤失量为6.0mL，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的中压滤失量为5.6mL～5.7mL；密度为1.14g/cm³，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的密度为1.15g/cm³～1.16g/cm³；pH值为8，添加了多胺基烷基糖苷的无土相钻井液的pH值为9。

低固相聚合物钻井液的表观粘度为93mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的表观粘度为72mPa.s～73mPa.s；塑性粘度为57mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的塑性粘度为58mPa.s～59mPa.s；动切力为36Pa，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的动切力为14Pa～15Pa；静切力为15.0/20.0，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的静切力为2.0～3.0/8.0；中压滤失量为4.6mL，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的中压滤失量为4.2mL～4.3mL；密度为1.27g/cm³，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的密度为1.27g/cm³～1.28g/cm³；pH值为8，添加了多胺基烷基糖苷的低固相聚合物钻井液的pH值为9。

聚磺钻井液的表观粘度为49.5mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的表观粘度为42mPa.s～43mPa.s；塑性粘度为39mPa.s，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的塑性粘度为36mPa.s～37mPa.s；动切力为10.5Pa，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的动切力为6Pa～7Pa；静切力为4.5/23.5，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的静切力为2.0～3.0/8.0；中压滤失量为2.8mL，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的中压滤失量为1.6mL～1.7mL；密度为1.43g/cm³，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的密度为1.43g/cm³～1.44g/cm³；pH值为9，添加了多胺基烷基糖苷的聚磺钻井液的pH值为9。

本发明以下实施例所用到的原料均为市售商品。

实施例1

将10g的甲基糖苷、8g的环氧丙烷、9g的氯化亚砜、0.8g的氢氟酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至1.0MPa，开动搅拌，升高温度至40℃，进行0.5h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入50g的水、10g的乙二胺，搅拌混合均匀，升高温度至180℃，进行2.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基甲基糖苷，收率为95.67％。

本发明实施例1制备得到的多胺基甲基糖苷具有式1所示的结构：

式1中，m为1～3。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例1制备得到的多胺基甲基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例制备得到的多胺基烷基糖苷页岩抑制性能测试结果。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例1制备得到的多胺基烷基糖苷和钻井液的配伍性，测试结果如表2所示，表2为本发明实施例1制备得到的多胺基甲基糖苷和钻井液配伍性测试结果。

实施例2

将11g的乙基糖苷、9g的环氧丁烷、10g的硫酰氯、0.9g的盐酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至2.0MPa，开动搅拌，升高温度至50℃，进行1h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入55g的水、10.5g的二乙烯三胺，搅拌混合均匀，升高温度至190℃，进行3.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基乙基糖苷，收率为96.12％。

本发明实施例2制备得到的多胺基乙基糖苷具有式2所示的结构：

式2中，m为1～3，n为1。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例2制备得到的多胺基乙基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例3

将12g的丙基糖苷、10g的环氧戊烷、11g的三氯化磷、1.0g的硫酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至3.0MPa，开动搅拌，升高温度至60℃，进行1.5h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入60g的水、11g的三乙烯四胺，搅拌混合均匀，升高温度至200℃，进行4.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基丙基糖苷，收率为96.27％。

本发明实施例3制备得到的多胺基丙基糖苷具有式3所示的结构：

式3中，m为1～3，n为2。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例3制备得到的多胺基丙基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例4

将13g的丁基糖苷、11g的环氧丙烷、11g的五氯化磷、1.1g的磷酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至4.0MPa，开动搅拌，升高温度至70℃，进行2h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入65g的水、11.5g的四乙烯五胺，搅拌混合均匀，升高温度至210℃，进行2.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基丁基糖苷，收率为95.38％。

本发明实施例4制备得到的多胺基丁基糖苷具有式4所示的结构：

式4中，m为1～3，n为3。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例4制备得到的多胺基丁基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例5

将14g的戊基糖苷、12g的环氧丁烷、9g的氯化亚砜、1.2g的酒石酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至5.0MPa，开动搅拌，升高温度至80℃，进行2.5h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入70g的水、12g的五乙烯六胺，搅拌混合均匀，升高温度至220℃，进行3.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基戊基糖苷，收率为95.84％。

本发明实施例5制备得到的多胺基戊基糖苷具有式5所示的结构：

式5中，m为1～3，n为4。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例5制备得到的多胺基戊基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例6

将15g的己基糖苷、12g的环氧戊烷、10g的硫酰氯、1.3g的草酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至5.0MPa，开动搅拌，升高温度至80℃，进行3h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入75g的水、12g的二乙烯三胺，搅拌混合均匀，升高温度至240℃，进行4.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基己基糖苷，收率为95.19％。

本发明实施例6制备得到的多胺基己基糖苷具有式6所示的结构：

式6中，m为1～3，n为1。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例6制备得到的多胺基己基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例7

将15g的甲基糖苷、12g的环氧丙烷、11g的三氯化磷、1.4g的对甲苯磺酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至5.0MPa，开动搅拌，升高温度至80℃，进行3h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入80g的水、12g的三乙烯四胺，搅拌混合均匀，升高温度至240℃，进行4.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基甲基糖苷，收率为96.44％。

本发明实施例7制备得到的多胺基甲基糖苷具有式7所示的结构：

式7中，m为1～3，n为2。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例7制备得到的多胺基甲基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例8

将15g的乙基糖苷、12g的环氧丁烷、11g的五氯化磷、1.5g的十二烷基苯磺酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至5.0MPa，开动搅拌，升高温度至80℃，进行3h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入80g的水、12g的四乙烯五胺，搅拌混合均匀，升高温度至240℃，进行4.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基乙基糖苷，收率为96.68％。

本发明实施例8制备得到的多胺基乙基糖苷具有式8所示的结构：

式8中，m为1～3，n为3。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例8制备得到的多胺基乙基糖苷在180℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

实施例9

将15g的丙基糖苷、12g的环氧戊烷、11g的氯化亚砜、1.6g的胺基磺酸加入高温高压反应釜中，用氮气吹扫釜内空气，并用氮气升高压力至5.0MPa，开动搅拌，升高温度至80℃，进行3h的反应，得到中间产物；

向所述中间产物中加入90g的水、12g的五乙烯六胺，搅拌混合均匀，升高温度至240℃，进行4.0h的反应，将得到的反应产物干燥除水，得到多胺基丙基糖苷，收率为96.89％。

本发明实施例9制备得到的多胺基丙基糖苷具有式9所示的结构：

式9中，m为1～3，n为4。

按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例9制备得到的多胺基丙基糖苷在180℃和300℃下滚动16小时的页岩一次回收率、页岩相对回收率，测试结果如表1所示。

表1本发明实施例制备得到的多胺基烷基糖苷页岩抑制性能测试结果

实施例	高温滚动条件	页岩一次回收率，％	页岩相对回收率，％
				1	180℃、16h	95.12	98.38
2	180℃、16h	95.34	98.27
				3	180℃、16h	95.78	98.47
4	180℃、16h	96.63	98.44
				5	180℃、16h	96.32	98.96
6	180℃、16h	96.10	98.56
				7	180℃、16h	95.65	98.43
8	180℃、16h	96.47	98.29
				9	180℃、16h	96.81	98.64
9	300℃、16h	93.87	99.37

表2本发明实施例1制备得到的多胺基甲基糖苷和钻井液配伍性测试结果

由表1和表2可知，质量浓度为1％的本发明提供的多胺基烷基糖苷水溶液在180℃高温滚动16h，页岩一次回收率＞95％，相对回收率＞98％；在300℃热滚16h，页岩一次回收率仍＞90％；抗高温性好。本发明实施例制备得到的多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性能和抗高温性能；在不同钻井液中加入3％的本发明实施例制备得到的多胺基烷基糖苷后，不会破坏钻井液性能，还会改善钻井液流型，降粘提切，降低滤液侵入地层的量，本发明提供的多胺基烷基糖苷和钻井液表现出较好的配伍性能。

由以上实施例可知，本发明提供了一种多胺基烷基糖苷，具有式I所示的结构；式I中，R₁选自碳原子数为1～10的烷基；R₂选自碳原子数为1～5的烷基，m为1～3，n为0～4。本发明提供了一种上述技术方案所述多胺基烷基糖苷的制备方法，包括：将烷基糖苷、环氧烷类化合物、氯化剂和酸性催化剂进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和水、有机胺进行反应，得到多胺基烷基糖苷。本发明提供的多胺基烷基糖苷具有较好的页岩抑制性以及抗高温性能。此外，本发明提供的多胺基烷基糖苷与钻井液具有较好的配伍性。另外，本发明提供的多胺基烷基糖苷的制备方法以天然可再生物质为原料，制得产品安全环保；而且制备过程中反应条件温和，制备工艺简单，以水作为溶剂，生产过程无废水、废气、废渣排放。

Claims

1.一种多胺基烷基糖苷的制备方法，包括：

式II；

式II中，R₁选自碳原子数为1~10的烷基；

所述环氧烷类化合物具有式III所示的结构：

式III；

式III中，R₂为碳原子数为1~5的烷基；

式IV；

式IV中，n为0~4；

所述中间产物和水、有机胺反应的温度为180℃~240℃；

所述烷基糖苷、环氧烷类化合物、水、酸性催化剂、氯化剂和有机胺的质量比为(10~15): (8~12) : (50~90) : (0.8~1.6) : (9~11) : (10~12)；

所述多胺基烷基糖苷具有式I所示的结构：

式I；

式I中，R₁选自碳原子数为1~10的烷基；

R₂选自碳原子数为1~5的烷基；

m为1~3；

n为0~4。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷、戊基糖苷或己基糖苷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧烷类化合物为环氧丙烷、环氧丁烷或环氧戊烷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性催化剂为氢氟酸、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。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化剂为氯化亚砜、硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。

7.一种多胺基烷基糖苷在钻井液中的应用，所述多胺基烷基糖苷为权利要求1所述的方法制备得到的多胺基烷基糖苷。