CN109721729A - 适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物及其制备方法和油基钻井液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气开采领域，具体涉及适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物及其制备方法和油基钻井液。该聚酰胺类共聚物含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；式(1)：HOOC‑R1‑COOH；式(2)：H2N‑R2‑NH2；式(3)：HO‑R3‑OH。本发明提供的该聚酰胺类共聚物能够通过降低低温粘度切力的方式实现油基/合成基钻井液的恒流变性能，不需要对核心处理剂进行严格筛选，具备更好的普适性。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采领域，具体涉及适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物及其制备方法和油基钻井液。
背景技术
随着油气资源勘探开发的不断深入，深水、超深水钻井作业数量逐渐增加。目前世界范围内已探明深水油气资源主要分布在巴西、西非、东非、地中海、印度、澳大利亚以及中国南海等。近些年来，深水钻井迎来了迅猛发展，水深从上世纪80年代的500米逐渐发展到现在的3000多米，深水井的比例也在逐年增加。这给深水钻井液技术带来越发严峻的挑战，如泥线和井底之间的大温差环境导致钻井液流变性难于调控、气体水合物堵塞管汇、井眼清洁差、重晶石沉降、ECD变化大、容易引起井壁失稳及井下漏失等复杂情况。
与水基钻井液相比，油基/合成基钻井液具备优秀的页岩抑制性、水合物抑制性、润滑性和储层保护能力。其中，合成基钻井液的基础油多为人工合成酯类、线性α烯烃、气制油等，与油基钻井液常用的基础油柴油、白油相比，具有更低的粘度且更易于生物降解，便于在大温差环境下控制流变性并满足世界范围内日益严格的环保要求，使得合成基钻井液逐渐成为海洋深水钻井液的主体技术。
与油基钻井液相同，传统的合成基钻井液基浆主要以油包水乳液为基础构成。即基础油，具备一定矿化度的水溶液(多为一定浓度的CaCl2水溶液)，在复合表面活性剂(油包水型的主乳化剂，HLB值3-6，水包油型的辅乳化剂或润湿剂，HLB值7-13)的作用下以一定油水比例配制而成。在合成基钻井液中，膨润土经过有机改性后制成的亲油性有机土是最常用的增粘剂，有机土可以在油相中分散，提高体系粘度和切力，有效防止加重材料的沉降。然而，有机土的添加使体系流变性受温度的影响变大，深水钻井过程中温度较低，泥线附近甚至可以达到0℃，传统的合成基钻井液的粘度、切力会急剧增加，进而增加当量循环密度(ECD)，不利于压力的控制，导致井下事故发生。
为了解决这一问题，世界各国钻井液技术公司先后开发出具备恒流变特性的合成基钻井液体系。这种钻井液可以在一定的温度范围内(多为4℃-65℃)保持体系的动切力、低剪切速率粘度和静切力的相对恒定，从而有效控制ECD，实现了安全钻井。据文献报道，这种恒流变合成基钻井液的研发首先是对关键处理剂进行严格的筛选，即对基础油、乳化剂、有机土、降滤失剂等处理剂进行优选，最大限度减小温度对基础钻井液流变性的影响，然后加入一种或多种流型调节剂与有机土在大温差环境下协同作用最终实现恒流变性能。
这些恒流变合成基钻井液体系在世界各地海上油田得到了广泛的应用并取得了良好的经济效益，然而目前的恒流变合成基钻井液技术对核心处理剂及基础油要求较为苛刻，必须尽量将各组分受温度的影响降至最低才能成功实现恒流变，使得深水钻井液材料的选择和技术更新受到较大的限制，如近些年来逐渐兴起的植物油改性环保型生物柴油虽具备更优越的经济性和环保性，却因为粘度受温度影响过大而无法应用于深水钻井。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种受温度影响较少的、能够实现油基/合成基钻井液的恒流变性能的适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物及其制备方法和油基钻井液。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物，该聚酰胺类共聚物含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，R3自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-或-(CH2NH)n-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500；
所述长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和二元醇类提供的端基的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5。
本发明第二方面提供了一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括：将长链二元酸和二元胺类化合物进行第一缩聚反应，将所得的第一缩聚反应产物与二元醇类化合物进行第二缩聚反应以制得聚酰胺类共聚物，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2和R3各自独立地选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5；
其中，所述第一缩聚反应和第二缩聚反应使得所得的聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500。
本发明第三方面提供了上述方法制得的聚酰胺类共聚物。
本发明第四方面提供了上述聚酰胺类共聚物在油基钻井液中作为降粘剂的应用。
本发明第五方面提供了一种含有上述聚酰胺类共聚物作为降粘剂的油基钻井液。
本发明第六方面提供了上述油基钻井液在油气开采中的应用。
本发明提供的该聚酰胺类共聚物能够在油基钻井液(特别是合成基钻井液)中作为降粘剂，其可以大幅降低油基钻井液在较低温度下的粘度和切力，而在高温条件下对体系流变性影响不大或有轻微提升，通过降低低温粘度切力的方式实现油基/合成基钻井液的恒流变性能，不需要对核心处理剂进行严格筛选，具备更好的普适性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物，该聚酰胺类共聚物含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，R3自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-或-(CH2NH)n-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500；
所述长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和二元醇类提供的端基的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5。
根据本发明，为了获得更适用作低温降粘剂的聚酰胺类共聚物，优选地，R1为C8-C16的饱和烷基或者C8-C16的不饱和烷基；n为1-4的整数，m为1-5的整数。
更优选地，R1为C8-C14的饱和烷基或者C8-C14的不饱和烷基。
更进一步优选地，R1为-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-或-(CH2)14-；R2为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-、-(CH2NH)4-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)2-CH2-、-(CH2)3-CH2-、-(CH2)4-CH2-或-(CH2)5-CH2-；R3为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-或-(CH2NH)4-CH2-。
其中，所述长链二元酸的具体实例例如可以包括：
式(1-1)：HOOC-(CH2)8-COOH(癸二酸)；
式(1-2)：HOOC-(CH2)10-COOH(十二碳二元酸)；
式(1-3)：HOOC-(CH2)12-COOH(十四碳二元酸)；
式(1-4)：HOOC-(CH2)12-COOH(十六碳二元酸)。
所述二聚脂肪酸可以是市售品，通常是指主要含有以下结构所示不饱和脂肪酸二聚体的脂肪酸：
所述二元胺类化合物的具体实例例如可以包括：二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺等中的一种或多种。
所述二元醇类化合物的具体实例例如可以包括：HO-CH2CH2NH-CH2CH2-OH(二乙醇胺)、HO-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-OH、HO-CH2NH-CH2-OH等中的一种或多种。
根据本发明，所述聚酰胺类共聚物中，长链二元酸提供的结构单元和、二元胺类化合物提供的结构单元可以理解为由长链二元酸的羧基与二元胺类化合物的伯胺基进行脱水聚合形成酰胺键，从而形成长链的聚酰胺共聚链(通常为线性的)，而后二元醇类化合物的仲胺基再与该聚酰胺共聚链两端的羧基反应，使得聚酰胺共聚链两端连接上由二元醇类化合物提供的带有羟基的端基。
根据本发明，为了使得上述各个结构之间更好地配合来获得更为优秀的降粘剂，优选情况下，所述长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和二元醇类化合物提供的端基的摩尔比为1：0.1-0.5：0.8-1.2，更优选为1：0.2-0.4：0.9-1.1。
根据本发明，只有在使得聚酰胺类共聚物保持一定的分子量下才能够获得本发明所需的效果，为了获得性能更为优良的降粘剂，该聚酰胺类共聚物可以进一步的优化，也即，优选情况下，所述聚酰胺类共聚物的数均分子量为800-2000，优选为1000-1800，更优选为1300-1600。
本发明第二方面提供了一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物的制备方法，该方法包括：将长链二元酸和二元胺类化合物进行第一缩聚反应，将所得的第一缩聚反应产物与二元醇类化合物进行第二缩聚反应以制得聚酰胺类共聚物，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2和R3各自独立地选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5；
其中，所述第一缩聚反应和第二缩聚反应使得所得的聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500。
根据本发明，所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的选择如上文中所介绍的。
根据本发明，所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的用量可以根据所需的聚酰胺类共聚物的结构单元比例进行适当地调整，优选地，所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的摩尔比为1：0.1-0.5：0.8-1.2，更优选为1：0.2-0.4：0.9-1.1。
根据本发明，优选地，所述第一缩聚反应和第二缩聚反应使得所得的聚酰胺类共聚物的数均分子量为800-2000，优选为1000-1800，更优选为1300-1600。
根据本发明，优选情况下，所述第一缩聚反应的条件包括：温度为140-220℃，时间为2-5h；更优选地，所述第一缩聚反应的条件包括：温度为160-200℃，时间为3-4h。
更优选地，所述第二缩聚反应的条件包括：温度为130-170℃，时间为1-4h；更优选地，所述第二缩聚反应的条件包括：温度为140-160℃，时间为2-3h。
根据本发明，为了使得反应更为充分地进行，在第一缩聚反应前，可以通过将二元胺类化合物引入至所述长链二元酸中的方式，例如控制二元胺类化合物的引入速率，以0.5-5mL/min的速率缓慢引入，该引入的温度可以是80-120℃，且优选在50-200r/min的搅拌条件下进行。
其中，该第一缩聚反应优选在惰性气氛下进行，该惰性气氛例如可以由氮气提供；为了促进缩聚反应的进行，可以在200-300r/min的搅拌条件下进行。
根据本发明，为了操作方便且使得反应更为充分，可以采取将所述二元醇类化合物引入至上述第一缩聚反应产物中的方式来使得所述二元醇类化合物和第一缩聚反应产物接触混合，可以使得所述元醇类化合物以0.5-5mL/min的速率缓慢引入，该引入的温度可以是80-120℃，且优选在50-200r/min的搅拌条件下进行。
其中，该第二缩聚反应优选在惰性气氛下进行，该惰性气氛例如可以由氮气提供；为了促进缩聚反应的进行，可以在200-300r/min的搅拌条件下进行。
本发明第三方面提供了上述方法制得的聚酰胺类共聚物。
本发明第四方面提供了上述聚酰胺类共聚物在油基钻井液中作为降粘剂的应用。
本发明第五方面提供了一种含有上述聚酰胺类共聚物作为降粘剂的油基钻井液。
根据本发明，这里的油基钻井液也包括合成基钻井液。
根据本发明，所述聚酰胺类共聚物可以在较低用量下即可获得本发明所需的降粘效果，优选地，相对于100重量份的油水混合相，所述聚酰胺类共聚物的用量为0.8-3重量份。
其中，所述油水混合相中的油相可以由本领域常规采用的油相提供，例如可以为柴油和白油(例如为3#白油(闪点为220℃，40℃运动粘度为3mm2/s，比重为0.85)、5#白油(闪点为220℃，40℃运动粘度为3.5mm2/s，比重为0.85)中的一种或多种。水相则通常可以采用CaCl2的水溶液(优选采用CaCl2浓度为20-40重量％的CaCl2的水溶液)，其中，油相和水相的重量比可以为70-90:10-30。
根据本发明，所述油基钻井液还可以含有本领域常规采用的其它处理剂，例如所述油基钻井液还可以含有主乳化剂、辅乳化剂、膨润土、碱度调节剂和加重剂等中的一种或多种。上述处理剂及其用量都可以参照本领域常规的种类和用量进行选择，本发明对此并无特别的限定。
本发明第六方面提供了上述油基钻井液在油气开采中的应用。
本发明提供的聚酰胺类共聚物通过显著降低油基/合成基钻井液在低温条件下(4℃以下)过高的粘度切力，同时对高温条件下钻井液的粘度切力无影响或小幅提高的方式来实现油基/合成基钻井液的恒流变性能，无需再严苛筛选流变性受温度影响较小的基础油和各种处理剂，有利于各种新型环保型基础油和处理剂在深水钻井中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
称取46g十二碳二元酸(购自广州初部化工有限公司，以下同)至反应容器中，在100r/min搅拌速率下升温至100℃，然后滴入三乙烯四胺共7g，控制滴加速率为30min滴完；通氮气10min后，提高搅拌速度至250r/min并将温度快速升温至160℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，将温度降至100℃，维持10min，再向三口烧瓶中逐滴加入二乙醇胺共21g，控制滴加速率为30min滴完，然后再次通氮气10min后，将温度快速升至150℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，得到聚酰胺类共聚物A1，其数均分子量为1425。
实施例2
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
称取34.5g十二碳二元酸和28g二聚酸(购自济宁宏明化学试剂有限公司，纯度为98％以上，以下同)至反应容器中，在100r/min搅拌速率下升温至100℃，然后滴入三乙烯四胺共7g，控制滴加速率为30min滴完；通氮气10min后，提高搅拌速度至250r/min并将温度快速升温至170℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，将温度降至100℃，维持10min，再向三口烧瓶中逐滴加入二乙醇胺共21g，控制滴加速率为30min滴完，然后再次通氮气10min后，将温度快速升至145℃，持续反应约2.5h至无水蒸汽为止，得到聚酰胺类共聚物A2，其数均分子量为1545。
实施例3
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
称取69g十二碳二元酸至反应容器中，在100r/min搅拌速率下升温至100℃，然后滴入二乙烯三胺共10g，控制滴加速率为30min滴完；通氮气10min后，提高搅拌速度至250r/min并将温度快速升温至160℃，持续反应约4h至无水蒸汽为止，将温度降至100℃，维持10min，再向三口烧瓶中逐滴加入二乙醇胺共31.5g，控制滴加速率为30min滴完，然后再次通氮气10min后，将温度快速升至150℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，得到聚酰胺类共聚物A3，其数均分子量为1339。
实施例4
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
称取34.5g十二碳二元酸和84g二聚酸至反应容器中，在100r/min搅拌速率下升温至100℃，然后滴入二乙烯三胺共10g，控制滴加速率为30min滴完；通氮气10min后，提高搅拌速度至250r/min并将温度快速升温至160℃，持续反应约4h至无水蒸汽为止，将温度降至100℃，维持10min，再向三口烧瓶中逐滴加入二乙醇胺共31.5g，控制滴加速率为30min滴完，然后再次通氮气10min后，将温度快速升至150℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，得到聚酰胺类共聚物A4，其数均分子量为1397。
实施例5
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
根据实施例1所述的方法，不同的是，十二碳二元酸的用量为19g，得到聚酰胺类共聚物A5，其数均分子量为2470。
实施例6
本实施例用于说明本发明的聚酰胺类共聚物及其制备方法。
根据实施例1所述的方法，不同的是，十二碳二元酸的用量为90g，得到聚酰胺类共聚物A6，其数均分子量为523。
对比例1
根据实施例1所述的方法，不同的是，不采用二乙醇胺，而是仅由十二碳二元酸和三乙烯四胺反应，也即：
称取46g十二碳二元酸(购自广州初部化工有限公司，以下同)至反应容器中，在100r/min搅拌速率下升温至100℃，然后滴入三乙烯四胺共7g，控制滴加速率为30min滴完；通氮气10min后，提高搅拌速度至250r/min并将温度快速升温至160℃，持续反应约3h至无水蒸汽为止，得到聚酰胺类共聚物DA1。
测试例1
油基钻井液基浆Y0：80重量份0#柴油(购自广东茂名石化公司)，20重量份CaCl2水溶液(浓度25wt％)，3重量份主乳化剂VERSAMUL(购自M-I SWACO公司)，3重量份辅乳化剂VERSACOAT(购自M-I SWACO公司)，2重量份有机土V-GEL(购自M-I SWACO公司)，3重量份CaO粉末，165重量份重晶石。
在上述油基钻井液基浆Y0分别添加1重量份的聚酰胺类共聚物A1-A6，从而制得油基钻井液Y1-Y6。
在上述油基钻井液基浆Y0添加1重量份的聚酰胺类共聚物DA1，从而制得油基钻井液DY1。
将配制的油基钻井液装入老化罐中，120℃下老化16h后，冷却至室温，使用GDC-2高低温流变测试装置(可调温度范围0～90℃)配合ZNN-D6型六速旋转粘度计，测试油基钻井液在2℃、25℃、45℃和65℃条件下的600转、300转、6转、3转的刻度读数，并根据以下公式计算钻井液的流变参数：
表观粘度：AV＝1/2×600r/min(读数)，mPa.s
塑性粘度：PV＝600r/min(读数)－300r/min(读数)，mPa.s
动切力：YP＝1/2×(300r/min读数－PV)，Pa。
测试结果见表1所示。
表1
测试例2
油基钻井液基浆S0：80重量份3#白油(购自广东茂名石化公司)，20重量份CaCl2水溶液(浓度25wt％)，3重量份主乳化剂VERSAMUL(购自北京石大博诚科技有限公司)，3重量份辅乳化剂VERSACOAT(购自北京石大博诚科技有限公司)，2重量份V-GEL有机土(购自M-ISWACO公司)，3重量份CaO粉末，165重量份重晶石。
在上述油基钻井液基浆S0分别添加1重量份的聚酰胺类共聚物A1-A6，从而制得油基钻井液S1-S6。
在上述油基钻井液基浆S0添加1重量份的聚酰胺类共聚物DA1，从而制得油基钻井液DS1。
将配制的油基钻井液装入老化罐中，120℃下老化16h后，冷却至室温，使用GDC-2高低温流变测试装置(可调温度范围0～90℃)配合ZNN-D6型六速旋转粘度计，测试油基钻井液在2℃、25℃、45℃和65℃条件下的600转、300转、6转、3转的刻度读数，并根据以下公式计算钻井液的流变参数：
表观粘度：AV＝1/2×600r/min(读数)，mPa.s
塑性粘度：PV＝600r/min(读数)－300r/min(读数)，mPa.s
动切力：YP＝1/2×(300r/min读数－PV)，Pa。
测试结果见表2所示。
表2
通过上述测试结果可以看出，本发明得到的低温降粘剂可以有效降低2℃下不同基础油的油基钻井液的粘度和切力，而对25～65℃条件下钻井液的粘度和切力影响较小。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物，其特征在于，该聚酰胺类共聚物含有长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和由二元醇类化合物提供的端基，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，R3自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-或-(CH2NH)n-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500；
所述长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和二元醇类提供的端基的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺类共聚物，其中，R1为C8-C16的饱和烷基或者C8-C16的不饱和烷基；n为1-4的整数，m为1-5的整数；
优选地，R1为C8-C14的饱和烷基或者C8-C14的不饱和烷基；
更优选地，R1为-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-或-(CH2)14-；R2为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-、-(CH2NH)4-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)2-CH2-、-(CH2)3-CH2-、-(CH2)4-CH2-或-(CH2)5-CH2-；R3为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-或-(CH2NH)4-CH2-。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺类共聚物，其中，所述长链二元酸提供的结构单元、二元胺类化合物提供的结构单元和二元醇类化合物提供的端基的摩尔比为1：0.1-0.5：0.8-1.2，更优选为1：0.2-0.4：0.9-1.1；
优选地，所述聚酰胺类共聚物的数均分子量为800-2000，优选为1000-1800，更优选为1300-1600。
4.一种适用作降粘剂的聚酰胺类共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括：将长链二元酸和二元胺类化合物进行第一缩聚反应，将所得的第一缩聚反应产物与二元醇类化合物进行第二缩聚反应以制得聚酰胺类共聚物，其中，所述长链二元酸为式(1)所示的化合物和二聚脂肪酸中的一种或多种，所述二元胺类化合物为式(2)所示的化合物，所述二元醇类化合物为式(3)所示的化合物；
式(1)：HOOC-R1-COOH；
式(2)：H2N-R2-NH2；
式(3)：HO-R3-OH；
R1为C8-C20的饱和烷基或者C8-C20的不饱和烷基；R2和R3各自独立地选自-(CH2CH2NH)n-CH2CH2-、-(CH2NH)n-CH2-和-(CH2)m-CH2-，n为1-5的整数，m为0-9的整数；
所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的摩尔比为1：0.01-0.6：0.4-1.5；
其中，所述第一缩聚反应和第二缩聚反应使得所得的聚酰胺类共聚物的数均分子量为500-2500。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，R1为C8-C16的饱和烷基或者C8-C16的不饱和烷基；n为1-4的整数，m为1-5的整数；
优选地，R1为C8-C14的饱和烷基或者C8-C14的不饱和烷基；
更优选地，R1为-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-或-(CH2)14-；R2为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-、-(CH2NH)4-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)2-CH2-、-(CH2)3-CH2-、-(CH2)4-CH2-或-(CH2)5-CH2-；R3为-CH2CH2NH-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)2-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)3-CH2CH2-、-CH2NH-CH2-、-(CH2NH)2-CH2-、-(CH2NH)3-CH2-或-(CH2NH)4-CH2-。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述长链二元酸、二元胺类化合物和二元醇类化合物的摩尔比为1：0.1-0.5：0.8-1.2，更优选为1：0.2-0.4：0.9-1.1；
优选地，所述第一缩聚反应和第二缩聚反应使得所得的聚酰胺类共聚物的数均分子量为800-2000，优选为1000-1800，更优选为1300-1600。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，所述第一缩聚反应的条件包括：温度为140-220℃，时间为2-5h；更优选地，所述第一缩聚反应的条件包括：温度为160-200℃，时间为3-4h；
优选地，所述第二缩聚反应的条件包括：温度为130-170℃，时间为1-4h；更优选地，所述第二缩聚反应的条件包括：温度为140-160℃，时间为2-3h。
8.由权利要求4-7中任意一项所述的方法制得的聚酰胺类共聚物。
9.权利要求1-3和8中任意一所述的聚酰胺类共聚物在油基钻井液中作为降粘剂的应用。
10.一种含有权利要求1-3和8中任意一所述的聚酰胺类共聚物作为降粘剂的油基钻井液；
优选地，相对于100重量份的油水混合相，所述聚酰胺类共聚物的用量为0.8-3重量份。
11.权利要求10所述的油基钻井液在油气开采中的应用。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109749722A (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自润滑液体状支化聚合物提切剂及其制备方法和油基钻井液 |
| CN111117813A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-08 | 广州立白企业集团有限公司 | 液体洗涤剂组合物及其制备方法 |
| CN111849435A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-30 | 中国石油大学(北京) | 含有智能温度响应型聚合物的生物柴油基恒流变钻井液 |
| CN115926763A (zh) * | 2021-08-24 | 2023-04-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油基钻井液降粘剂及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85105339A (zh) * | 1984-05-16 | 1987-01-07 | 联合胶体有限公司 | 聚合物胶料及其使用方法 |
| FR2598153A1 (fr) * | 1986-05-05 | 1987-11-06 | Rhone Poulenc Chimie | Composition emulsifiante et emulsion inverse la contenant |
| US4816551A (en) * | 1985-11-19 | 1989-03-28 | Mi Drilling Fluids Company | Oil based drilling fluids |
| CN101389729A (zh) * | 2006-02-23 | 2009-03-18 | 赫尔克里士公司 | 用于完井液和修井液的乙氧基化的原棉短绒 |
| CN101864283A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-10-20 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种含胺化合物的水基钻井液组合物 |
| CN101967369A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-02-09 | 山东大学 | 钻井液用梳型聚合物降滤失剂及其制备方法 |
| CN103012180A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种全油基钻井液有机流变改进剂的制备方法 |
| CN103210055A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-07-17 | M-I有限公司 | 平坦流变性井筒液 |
-
2018
- 2018-12-10 CN CN201811501297.4A patent/CN109721729B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85105339A (zh) * | 1984-05-16 | 1987-01-07 | 联合胶体有限公司 | 聚合物胶料及其使用方法 |
| US4816551A (en) * | 1985-11-19 | 1989-03-28 | Mi Drilling Fluids Company | Oil based drilling fluids |
| FR2598153A1 (fr) * | 1986-05-05 | 1987-11-06 | Rhone Poulenc Chimie | Composition emulsifiante et emulsion inverse la contenant |
| CN101389729A (zh) * | 2006-02-23 | 2009-03-18 | 赫尔克里士公司 | 用于完井液和修井液的乙氧基化的原棉短绒 |
| CN101864283A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-10-20 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种含胺化合物的水基钻井液组合物 |
| CN103210055A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-07-17 | M-I有限公司 | 平坦流变性井筒液 |
| CN101967369A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-02-09 | 山东大学 | 钻井液用梳型聚合物降滤失剂及其制备方法 |
| CN103012180A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种全油基钻井液有机流变改进剂的制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109749722A (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自润滑液体状支化聚合物提切剂及其制备方法和油基钻井液 |
| CN111117813A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-08 | 广州立白企业集团有限公司 | 液体洗涤剂组合物及其制备方法 |
| CN111117813B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-22 | 广州立白企业集团有限公司 | 液体洗涤剂组合物及其制备方法 |
| CN111849435A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-30 | 中国石油大学(北京) | 含有智能温度响应型聚合物的生物柴油基恒流变钻井液 |
| CN111849435B (zh) * | 2020-07-15 | 2021-03-16 | 中国石油大学(北京) | 含有智能温度响应型聚合物的生物柴油基恒流变钻井液 |
| US11136488B1 (en) | 2020-07-15 | 2021-10-05 | China University Of Geosciences (Beijing) | Biodiesel-based constant rheological property drilling fluid containing intelligent temperature responsive polymer |
| CN115926763A (zh) * | 2021-08-24 | 2023-04-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油基钻井液降粘剂及其制备方法 |
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|---|---|
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