CN111040073A - 一种基于离子液体的钻井液用高效絮凝剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气钻井领域，具体涉及钻井液用絮凝剂。该丙烯酰胺类共聚物由丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元构成，所述丙烯酰胺类结构单元具有式(1)所示的结构，咪唑类离子液体结构单元具有式(2)所示的阳离子结构。本发明提供的丙烯酰胺类共聚物或其水解物能够在用作水基钻井液絮凝剂时能有效解决钻井液固相含量高、维护难等问题，对进一步促进钻井液重复利用、资源化利用和推动油田安全环保开发具有长远的实用价值与经济效益。

Description

一种基于离子液体的钻井液用高效絮凝剂

技术领域

本发明涉及油气钻井领域，具体涉及钻井液用絮凝剂。

背景技术

在钻井过程中，由于井底岩屑的积累和泥页岩等劣质土的水化分散，钻井液的固相含量会越来越高，尤其是钻井液中的亚微米岩屑和劣质土，由于颗粒多在2μm以下，固控设备无法有效清除，而这些无用亚微米固相会增大钻井液的粘切力，恶化钻井液流变性能，减少机械钻速，增加钻井成本。目前，常用的控制固相含量的方法主要有以下几种：

①沉降法：指钻井液循环至地面后，通过一个较大的池子，使较大的固相颗粒沉降下来。这种方法效果有限，一般在上部地层钻井时常用此法。②稀释法：指向钻井液中加入分散介质(如水等)，使钻井液固相含量降低。但由于分散介质的加入会影响钻井液的其他性能，所以很少使用此法。③机械设备法：指通过机械设备(如振动筛、除砂器、离心机等)将较大的固体颗粒分离出去。④化学控制法：指使用絮凝剂使钻井液中的固相颗粒聚集变大而有利于通过沉降法或固控设备去除固相。一般来说，絮凝剂可去除5μm以下的固相颗粒，而沉降和固控设备只能去除5μm以上的固相颗粒。因此，油田现场常常通过固控设备结合化学絮凝的方法来除去钻井液中多余的固相。

目前，针对不同的处理对象已经研究出了很多絮凝剂产品，用于不同钻井液和油田废水的絮凝处理。目前处理钻井液使用较多的无机絮凝剂是：Al₂(SO₄)₃、CaCl₂、AlK(SO₄)₂、FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃、H₂SO₄、HCl、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化铝等物质；使用较多的有机絮凝剂为：非离子型、阳离子型或阴离子型的聚丙稀酰胺及其衍生物。用于循环井浆中钻屑和劣质土的化学清除主要是利用丙烯酰胺类高分子絮凝剂，如：部分水解聚丙烯酰胺(HPHA)，利用部分水解聚丙烯酰胺的所带的负电荷性与劣质土和钻屑吸附，通过桥联作用将颗粒絮凝成团块而易于清除；而在负电性较强的蒙脱土颗粒上吸附较少。但是部分水解聚丙烯酰胺对水化分散的亚微米岩屑和劣质土絮凝效果不好，无法达到高效清除亚微米岩屑和劣质土的目的。

发明内容

本发明的目的使钻井液中的固相颗粒失稳，有效聚结和沉降的基于离子液体的钻井液用高效絮凝剂。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，该丙烯酰胺类共聚物由丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元构成，所述丙烯酰胺类结构单元具有式(1)所示的结构，咪唑类离子液体结构单元具有式(2)所示的阳离子结构：

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

本发明第二方面提供一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物的制备方法，该方法包括：在引发剂存在下，在含水溶剂中，将式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体进行共聚反应；所述咪唑类离子液体的阳离子部分具有式(2’)所示的结构；

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

本发明第三方面提供由上述方法制得的丙烯酰胺类共聚物或其水解物。

本发明第四方面提供上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物在钻井液中作为絮凝剂的应用。

本发明第五方面提供含有上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物作为絮凝剂的水基钻井液。

本发明第六方面提供上述水基钻井液在油气钻井中的应用。

本发明第七方面提供一种除去水基钻井液中固相的方法，该方法包括采用絮凝剂对水基钻井液进行絮凝处理，所述絮凝剂含有上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物。

本发明提供的丙烯酰胺类共聚物或其水解物能够在用作水基钻井液絮凝剂时通过吸附、中和、桥联、网捕等作用机理协同作用，使钻井液中的固相颗粒失稳、聚结、沉降；絮凝时间短、效果好；有效解决钻井液固相含量高、维护难等问题，对进一步促进钻井液重复利用、资源化利用和推动油田安全环保开发具有长远的实用价值与经济效益。

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。

本发明一方面提供一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，该丙烯酰胺类共聚物由丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元构成，所述丙烯酰胺类结构单元具有式(1)所示的结构，咪唑类离子液体结构单元具有式(2)所示的阳离子结构：

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

在本发明中，C1-C6的烷基可以为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。C1-C4的烷基可以适当地从其中进行选择。

术语“连接键”是指连接键两端的基团直接连接。

C1-C6的亚烷基可以为-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-、-CH₂CH₂CH₂CH₂-、-CH₂CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH₂CH(CH₃)-、-CH(CH₃)CH₂CH₂-、-C(CH₃)₂CH₂-、-CH₂C(CH₃)₂-、-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂-等。C1-C4的亚烷基可以适当地上述亚烷基中进行选择。

根据本发明，优选情况下，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自为H和C1-C4的烷基，R₆选自C1-C4的烷基，L₁为连接键或C1-C4的亚烷基；R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基，R₆选自甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基，L₁为连接键、-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-或-CH₂CH₂CH₂CH₂-。

式(1)所示的结构具体可以选自：

式(1-1)：式(1)中，R₁₁-R₁₃均为氢；

式(1-2)：式(1)中，R₁₁和R₁₃均为氢，R₁₂为甲基；

式(1-3)：式(1)中，R₁₂和R₁₃均为氢，R₁₁为甲基。

式(2)所示的结构具体可以选自：

式(2-1)：式(2)中，R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为甲基；

式(2-2)：式(2)中，R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为乙基；

式(2-3)：式(2)中，R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丙基；

式(2-4)：式(2)中，R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丁基。

所述咪唑类离子液体结构单元的阳离子结构结合的阴离子可以为咪唑类离子液体常规采用的阴离子，例如可以为PF₆ ^-、Cl^-、Br^-、BF₄ ^-、I^-等中的一种或多种。

根据本发明，所述丙烯酰胺类共聚物中，所述丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元的配比可以在较宽范围内进行选择，为了获得絮凝性能更为优良的絮凝剂，优选地，所述丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元的摩尔比为100：5-80，优选为100：8-50，更优选为100：10-30。

根据本发明，为了获得更适用于水基钻井液的絮凝剂，优选地，所述丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为50万-600万g/mol，优选为100万-500万g/mol，更优选为200万-400万g/mol，例如为250万-480万g/mol。

根据本发明，本发明的丙烯酰胺类共聚物可以理解为由丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元构成的无规共聚物，特别是线性无规共聚物。其中，所述咪唑类离子液体结构单元的阳离子部分为式(2)所示的阳离子结构，而阴离子部分则为本领域常规用作咪唑类离子液体的阴离子。而丙烯酰胺类共聚物的水解物可以是将丙烯酰胺类共聚物进行水解的产物，其水解度可以在较宽范围内变动，只要能够适用作水基钻井液的絮凝剂即可。

本发明第二方面提供一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物的制备方法，该方法包括：在引发剂存在下，在含水溶剂中，将式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体进行共聚反应；所述咪唑类离子液体的阳离子部分具有式(2’)所示的结构；

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

根据本发明，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃、R₃-R₅和L₁如上文中所介绍的，在此不再赘述。

根据本发明，式(1’)所示的单体将为所得的丙烯酰胺类共聚物提供上文中所描述的式(1)所示的结构单元，所述咪唑类离子液体的阳离子部分将形成上文中所描述的式(2)所示的结构。

根据本发明，式(1’)所示的单体具体可以选自以下所示的单体中的一种或多种：

式(1’-1)：式(1’)中，R₁₁-R₁₃均为氢(即丙烯酰胺)；

式(1’-2)：式(1’)中，R₁₁和R₁₃均为氢，R₁₂为甲基(即甲基丙烯酰胺)；

式(1’-3)：式(1’)中，R₁₂和R₁₃均为氢，R₁₁为甲基。

根据本发明，所述咪唑类离子液体可以选自以下所示的离子液体中的一种或多种：

VM1：阳离子为式(2’-1)：式(2’)中R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为乙基；阴离子为Br^-；

VM2：阳离子为式(2’-1)：式(2’)中R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丙基；阴离子为Br^-；

VM3：阳离子为式(2’-2)：式(2’)中R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丙基；阴离子为Cl^-；

VM4：阳离子为式(2’-2)：式(2’)中R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丁基；阴离子为Br^-；

VM5：阳离子为式(2’-3)：式(2’)中R₂₁-R₂₃均为氢，R₃-R₅均为氢，L₁为连接键，R₆为正丁基；阴离子为Cl^-；

根据本发明，为了获得性能更为优良的絮凝剂，优选地，所述式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体的摩尔用量比为100：5-80，优选为100：8-50，更优选为100：10-30。

根据本发明，本发明的方法优选使得所得的丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为为50万-600万g/mol，优选为100万-500万g/mol，更优选为200万-400万g/mol，例如为250万-480万g/mol。

在本发明的方法中，所述引发剂优选采用氧化-还原引发剂，其中，所述氧化-还原引发剂可以从多种可引发自由基聚合的氧化-还原引发剂体系中进行适当地选择，例如，所述氧化-还原引发剂的氧化剂可以为过硫酸盐(过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等)、过氧化氢、氢过氧化物(异丙苯过氧化氢)等中的一种或多种，所述氧化-还原引发剂中的还原剂可以为亚铁盐(硫酸亚铁、氯化亚铁等)、亚硫酸盐(亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾等)、硫代硫酸盐(硫代硫酸钠等)等中的一种或多种。其中，优选地，所述氧化-还原引发剂中的氧化剂和还原剂的摩尔比优选为1：0.5-2.5，优选为1：0.75-1.5。更优选地，相对于1mol的式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体的总摩尔用量，以氧化剂计的氧化-还原引发剂的用量为0.5-5mmol，优选为1-1.5mmol。

根据本发明，优选情况下，所述共聚反应的条件包括：温度为30-70℃，时间为4-10h。优选地，所述共聚反应的条件包括：温度为40-60℃，时间为5-7h。

根据本发明，为了适于所述聚合反应的进行，以及合理地控制所得的聚合物分子量，优选情况下，相对于100mL的含水溶剂，所述式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体的总含量为0.1-1mol，优选为0.2-0.5mol。该含水溶剂优选为水，也可以含有其他对本发明的反应没有负面影响的试剂。

根据本发明，所述聚合反应通常在惰性气氛下进行，该惰性气氛例如可以由氮气、氦气、氖气、氩气等中的一种或多种提供。

根据本发明，所述丙烯酰胺类共聚物的水解物可以采用本领域常规的制备丙烯酰胺类共聚物水解物的方法制得，例如可以通过将丙烯酰胺类共聚物与碱金属氢氧化物进行水解反应，即可使得部分丙烯酰胺水解得到丙烯酸，从而得到所述丙烯酰胺类共聚物的水解物。

根据本发明，所述丙烯酰胺类共聚物的制备方法具体可以包括：将式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体溶解于含水溶剂中，并通入非活泼性气体以使得反应体系形成惰性气氛，而后加入引发剂在聚合反应条件下进行反应，所得产物可以经过干燥和研磨得到相应的丙烯酰胺类共聚物产品。

本发明第三方面提供由上述方法制得的丙烯酰胺类共聚物或其水解物。

所述丙烯酰胺类共聚物或其水解物为由上述制备方法得到，其可以具有上文描述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物的特征。

本发明第四方面提供上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物在钻井液中作为絮凝剂的应用。

本发明的丙烯酰胺类共聚物或其水解物在钻井液中作为絮凝剂，具有絮凝速率快、加量少，絮凝效率高的特点。

本发明第五方面提供含有上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物作为絮凝剂的水基钻井液。

根据本发明，所述丙烯酰胺类共聚物或其水解物可以在采用较低用量下即可获得优越的絮凝效果，例如，以水基钻井液的总重量为基准，所述丙烯酰胺类共聚物或其水解物的用量可以为0.05-0.3重量％，特别是0.1-0.2重量％。其中，所述水基钻井液可以采用本领域常规的水基钻井液组成，本发明对此并无特别的限定。

本发明第六方面提供上述水基钻井液在油气钻井中的应用。

本发明第七方面提供一种除去水基钻井液中固相的方法，该方法包括采用絮凝剂对水基钻井液进行絮凝处理，所述絮凝剂含有上述丙烯酰胺类共聚物或其水解物。

本发明的丙烯酰胺类共聚物或其水解物作为水基钻井液用高效絮凝剂，可以有效架桥包裹固相，形成大而致密的絮体，从而有效控制钻井液固相含量，促进钻井液回收利用和性能优化。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

重均分子量是采用GPC凝胶色谱(实验仪器为美国waters公司的凝胶色谱仪，型号为E2695)进行测量。

实施例1

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

将282mmol丙烯酰胺和29mmol乙烯基咪唑类离子液体VM1(购自兰州中科凯特科工贸有限公司)，加入100mL去离子水中，搅拌10分钟使其溶解。再缓慢通入氮气10分钟，接下来加入过硫酸钾0.35mmol，亚硫酸氢钠0.35mmol，并于60℃下反应5h后，得到凝胶状产物，然后将所得产物干燥研磨后得到丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-1。

该丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为260万g/mol。

实施例2

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

将211mmol丙烯酰胺和58mmol乙烯基咪唑类离子液体VM1(购自兰州中科凯特科工贸有限公司)，加入100mL去离子水中，搅拌10分钟使其溶解。再缓慢通入氮气10分钟，接下来加入过硫酸钾0.37mmol，亚硫酸氢钠0.48mmol，并于50℃下反应6h后，得到凝胶状产物，然后将所得产物干燥研磨后得到丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-2。

该丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为350万g/mol。

实施例3

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

根据实施例2所述的方法，不同的是，采用等摩尔质量的乙烯基咪唑类离子液体VM4(购自兰州中科凯特科工贸有限公司)代替乙烯基咪唑类离子液体VM1，从而制得丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-3。

实施例4

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

根据实施例2所述的方法，不同的是，过硫酸钾的用量为0.54mmol，亚硫酸氢钠的用量为0.65mmol，从而制得丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-4。

该丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为102万g/mol。

实施例5

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

根据实施例2所述的方法，不同的是，过硫酸钾的用量为0.17mmol，亚硫酸氢钠的用量为0.17mmol，从而制得丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-5。

该丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为495万g/mol。

实施例6

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

根据实施例2所述的方法，不同的是，丙烯酰胺的用量为169mmol，乙烯基咪唑类离子液体VM2-1的用量为100mmol；从而制得丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-6。

实施例7

本实施例用于说明本发明的丙烯酰胺类共聚物及其制备方法。

根据实施例2所述的方法，不同的是，丙烯酰胺的用量为255mmol，乙烯基咪唑类离子液体VM2-1的用量为15mmol；从而制得丙烯酰胺类共聚物作为絮凝剂PAV-7。

测试例1

浊度测试：配制浓度为0.2％(w/v)的高岭土分散液，分别取100ml高岭土分散液加入不同量的上述絮凝剂以及购自任丘市金誉化工有限公司的HPAM，在500r/min下搅拌10min，继续在200r/min下搅拌10min；随后静置1h，取上层清液测其浊度值并计算其剩余浊度率，测试结果如下表1所示。

浊度剩余率计算公式如下：

剩余浊度百分率＝(T_{絮凝后浊度值}/T_{絮凝前浊度值})×100％

表1

通过表1的结果可以看出，本发明的丙烯酰胺类共聚物可以在较低用量下对高岭土分散液进行絮凝，可见本发明的丙烯酰胺类共聚物在水基钻井液体系中表现出优良的絮凝能力。

测试例2

配制浓度为0.2％(w/v)的高岭土分散液，分别取100ml高岭土分散液加入25mg·L^-1的絮凝剂(具体如下表所示)以及不加絮凝剂作为对照，在500r/min下搅拌10min，继续在200r/min下搅拌10min。通过激光粒度仪利用湿法测量处理后的高岭土粒径的大小，结果见表2所示。

表2

通过表2的结果可以看出，本发明的丙烯酰胺类共聚物可以有效桥联、包裹黏土颗粒，使其聚结沉降。

测试例3

取一定量现场钻井液，加入0.1重量％絮凝剂PAV-2，在800r/min下搅拌20min，继续在400r/min下搅拌20min。取絮凝前后的钻井液样品，通过激光粒度仪利用湿法测量絮凝前后钻井液粒径的大小；并将絮凝后的钻井液在2000r/min的离心速率下离心5min，测量絮凝前后钻井液样品的固相含量。

表3

通过表3的结果可以看出，本发明的丙烯酰胺类共聚物可以使得水基钻井液粒度变大，亚微米颗粒含量降低至5％左右，同时离心后钻井液固相含量显著降低，有利于钻井液的性能维护和重复利用。

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 (14)

1.一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，其特征在于，该丙烯酰胺类共聚物由丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元构成，所述丙烯酰胺类结构单元具有式(1)所示的结构，咪唑类离子液体结构单元具有式(2)所示的阳离子结构：

式(1)

式(2)

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自为H和C1-C4的烷基，R₆选自C1-C4的烷基，L₁为连接键或C1-C4的亚烷基；R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基，R₆选自乙基、正丙基、异丙基或正丁基，L₁为连接键、-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-或-CH₂CH₂CH₂CH₂-。

3.根据权利要求1或2所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，其中，所述丙烯酰胺类结构单元和咪唑类离子液体结构单元的摩尔比为100：5-80，优选为100：8-50，更优选为100：10-30。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物，其中，所述丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为50万-600万g/mol，优选为100万-500万g/mol，更优选为200万-400万g/mol。

5.一种适用作絮凝剂的丙烯酰胺类共聚物或其水解物的制备方法，其特征在于，该方法包括：在引发剂存在下，在含水溶剂中，将式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体进行共聚反应；所述咪唑类离子液体的阳离子部分具有式(2’)所示的结构；

式(1’)

式(2’)

其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H和C1-C6的烷基；R₆选自C1-C6的烷基；L₁为连接键或C1-C6的亚烷基。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自为H和C1-C4的烷基，R₆选自C1-C4的烷基，L₁为连接键或C1-C4的亚烷基；R₁₁-R₁₃、R₂₁-R₂₃和R₃-R₅各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基，R₆选自甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基，L₁为连接键、-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-、-CH₂CH(CH₃)-或-CH₂CH₂CH₂CH₂-。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体的摩尔用量比为100：5-80，优选为100：8-50，更优选为100：10-30。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，所述引发剂为氧化-还原引发剂，其中，氧化剂和还原剂的摩尔比为1：0.5-2.5，优选为1：0.75-1.5；

优选地，相对于1mol的式(1’)所示的单体和咪唑类离子液体的总摩尔用量，以氧化剂计的氧化-还原引发剂的用量为0.5-5mmol，优选为1-1.5mmol。

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其中，所述共聚反应的条件包括：温度为30-70℃，时间为4-10h。

10.由权利要求5-9中任意一项所述的方法制得的丙烯酰胺类共聚物或其水解物。

11.权利要求1-4和10中任意一项所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物在钻井液中作为絮凝剂的应用。

12.含有权利要求1-4和10中任意一项所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物作为絮凝剂的水基钻井液。

13.权利要求12所述的水基钻井液在油气钻井中的应用。

14.一种除去水基钻井液中固相的方法，该方法包括采用絮凝剂对水基钻井液进行絮凝处理，所述絮凝剂含有权利要求1-4和10中任意一项所述的丙烯酰胺类共聚物或其水解物。