CN113929899A - 一种改性烷基糖苷抗高温抑制剂、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田化学钻井液处理剂技术领域，本发明提供了一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、其制备方法和应用，所述的制备方法可包括：将卤代环氧化物、聚合二醇、烷基糖苷在酸性催化剂催化下反应，得到卤代醇聚醚烷基糖苷；再与有机胺反应得到胺基聚醚烷基糖苷；再与磺化剂氨基磺酸反应，生成改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。本发明提供的改性烷基糖苷包括烷基糖苷基团、羟烷基、聚醚基团、胺基和磺酸基，在高温条件下具有较好的抑制防塌效果。此外，本发明提供的改性烷基糖苷无生物毒性。本发明提供的改性烷基糖苷可应用于钻井液，适用于地层温度较高的深井、超深井的泥页岩易坍塌地层钻井施工，满足高温地层的井壁稳定和绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于油田化学钻井液处理剂技术领域，具体涉及一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、其制备方法和应用。
背景技术
石油工业油气钻探过程中的井壁失稳问题一直是影响钻井施工顺利进行的主要因素，特别是在深井、超深井、水平井、定向井和大斜度井日益增多的情况下，上述问题显得尤为突出。据统计，90％以上的井壁失稳发生在泥页岩及含泥岩地层。研究表明，影响井壁稳定的因素主要是物理化学因素和力学因素。从物理化学的角度来说，如果钻井液抑制性不足，泥岩及含泥岩地层的粘土矿物在与水基钻井液相互作用的过程中极易吸水膨胀分散，导致地层强度降低，地层应力分布发生变化，造成井壁失稳。可以说，井壁失稳与粘土矿物的水化膨胀分散作用密切相关，当钻遇泥页岩等易坍塌地层时，在钻井液中加入抑制剂是解决井壁失稳的最有效途径之一。因此，研制高性能泥页岩强抑制剂，抑制粘土矿物水化膨胀分散，对有效提高井壁稳定性、降低钻井成本、增加经济效益、促进安全钻进的意义重大。
随着对井壁稳定机理认识的不断加深，近年来抑制剂研究的针对性越来越强，发展较快。据调研，抑制剂研究主要集中在聚胺类、烷基糖苷类、聚合醇、甲酸盐等种类，而且也部分解决了钻井现场出现的井壁失稳问题。但是，在钻遇深井(＞4572m)、超深井(＞6000m)，地层温度较高(＞200℃)时，对钻井液体系中各组分的抗高温稳定性的要求就更高，目前现有的抑制剂尚不能满足高温地层的抑制防塌技术需求。
其中，烷基糖苷用于钻井液中具有较好的抑制防塌效果，但其加量大，成本高，抑制性能及抗温性能也有待提高。针对这种情况，如何充分利用烷基糖苷分子结构上的羟基活性位，对其进行化学改性，制备得到低加量时即可发挥抗高温抑制防塌效果的改性烷基糖苷，用于解决高温易坍塌地层的井壁失稳问题，成为现场技术亟需。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、其制备方法和应用，本发明提供的改性烷基糖苷对深井、超深井等高温易坍塌地层具有较好的抑制防塌性能。
本发明提供一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂，包括如下式所示结构的基团：
式II、式III、式IV和式V所示的基团接枝在式I结构上；
其中，R1为C1-6烷基；R2为C0-2亚烷基；R3为C0-1亚烷基，R4为含氮C2-8直碳链或C0-1亚烷基；n为聚合度。
优选地，n不超过800；式IV所示基团为多乙烯多胺残基。
本发明提供如前文所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将烷基糖苷、卤代环氧化物和聚合二醇混合后进行反应，得到卤代醇聚醚烷基糖苷；
S2、将所述卤代醇聚醚烷基糖苷与有机胺进行反应，得到胺基聚醚烷基糖苷；
S3、将所述胺基聚醚烷基糖苷与氨基磺酸反应，得到改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。
优选地，所述烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷或己基糖苷；所述卤代环氧化物为环氧氯丙烷或环氧氯丁烷。
优选地，所述聚合二醇为聚合度不超过800的聚乙二醇。
优选地，所述步骤S1中反应在第一催化剂存在条件下进行，所述第一催化剂为酸性催化剂。
优选地，所述有机胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。
优选地，所述步骤S3中反应在第二催化剂存在条件下进行，所述第二催化剂为尿素、乙基脲和硫脲中的一种或多种。
优选地，所述步骤S3中反应的温度为40～60℃，反应时间在30分钟以上。
本发明提供如前文所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂在制备钻井液中的应用。
本申请实施例对烷基糖苷进行改性，所制备的改性烷基糖苷包括式I-式V所示基团，即所述改性烷基糖苷含有烷基糖苷基团、羟烷基、聚醚基团、胺基和磺酸基等结构。本发明改性烷基糖苷是一种优良的抗高温强抑制剂产品，该产品用于钻井液，对深井、超深井等高温易坍塌地层具有很高的抑制防塌性能，利于现场应用。
此外，本发明可采用烷基糖苷、卤代环氧化物、聚合二醇、有机胺和氨基磺酸为原料，通过催化反应制备改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。本发明生产工艺过程中，反应条件温和，工艺操作简单，无废水废气废渣排放，所合成产品绿色环保。
附图说明
图1是本申请实施例1所得产物的红外检测谱图。
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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂，包括如下式所示结构的基团：
式II、式III、式IV和式V所示的基团接枝在式I结构上；
其中，R1为C1-6烷基；R2为C0-2亚烷基；R3为C0-1亚烷基，R4为含氮C2-8直碳链或C0-1亚烷基；n为聚合度。
本发明提供的改性烷基糖苷产品是一种优良的抗高温强抑制剂，在高温条件下具有较好的抑制防塌效果，且无生物毒性。本发明提供的改性烷基糖苷可应用于钻井液，适用于地层温度较高的深井、超深井的泥页岩易坍塌地层钻井施工，满足高温地层的井壁稳定和绿色环保。
本发明所述改性烷基糖苷包括式I所示的烷基糖苷基团，该环状基团结构上含有未连接原子或基团的单键，其表示为烷基糖苷羟基活性位反应后的连接键，不限于具体位置和数量。式I中，R1为烷基，具体为C1-6烷基；所述的C1-6烷基是选自碳原子数在1～6之间的烷基，通常为直链烷基，例如甲基(CH3)、乙基(C2H5)、丙基(C3H7)、丁基(C4H9)、己基(C6H13)。
本发明实施例通过红外检测确定，所述的改性烷基糖苷产品含有糖苷结构；例如，在3380cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2830～2950cm-1为甲基中C-H键的伸缩振动峰。
所述改性烷基糖苷包括式II所示的羟烷基，其为中间基团，两端均为连接单键；并且，R2为C0-2亚烷基。R2的碳原子数为零(C0)，表示带有羟基的碳原子直接连接其他原子或基团；R2还可以为C1-2亚烷基，即为亚甲基(CH2)或亚乙基(C2H4)。
所述改性烷基糖苷包括式III所示的聚醚基团，其含有醚键，且为中间基团，两端均为连接单键。式III中，n代表聚合度，R3为C0-1亚烷基。R3的碳原子数为零(C0)，即式III结构为聚氧乙烯醚基团或聚乙二醇残基；本发明优选式III结构为-(O-CH2-CH2)n-O-。此外，R3也可以为C1亚烷基(亚甲基)。所述的聚合度n一般不超过800，优选为150～800之间的任意整数，如200/400/600/800等。
在本申请的一些实施例中，所述的改性烷基糖苷产品红外检测结果包括：1151cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1050～1100cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构。
并且，本发明所述改性烷基糖苷还包括式IV所示的中间基团。式IV结构两端均为CH2-NH-，其中的R4为含氮C2-8直碳链或C0-1亚烷基。一些实施例中，R4为含氮且碳原子数为2～8的直链碳链，优选式IV所示基团为多乙烯多胺残基，例如二乙烯三胺残基、三乙烯四胺残基、四乙烯五胺残基或五乙烯六胺残基。另一些实施例中，R4为C0-1亚烷基，优选式IV结构为乙二胺残基，即碳原子数为零的结构：-NH-CH2-CH2-NH-。
本申请实施例通过红外检测确定，所述的改性烷基糖苷产品含有胺的结构；例如，1419cm-1为C-N键的吸收峰，3380cm-1为N-H的吸收峰。
在本发明中，所述的改性烷基糖苷包括式V所示的磺酸端基(-SO3-NH2)，进一步提升产品的抗温性能。红外检测结果示例地，1190cm-1、1068cm-1、620cm-1、530cm-1为磺酸基的主要特征峰，该产品确定含有磺酸基。
式II、式III、式IV和式V所示的基团接枝在式I结构上；本申请对上述基团的具体连接位置和各基团比例没有特殊限制，能得到结构性能稳定的抑制剂产品即可，例如为红褐色、粘稠状的改性烷基糖苷产品。本申请上述的改性烷基糖苷可应用于钻井液，在高温条件下具有较好的抑制防塌性能，可称为改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、钻井液用改性烷基糖苷、钻井液用改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、改性烷基糖苷抑制剂等。
在本申请的一些实施例中，所述的钻井液用改性烷基糖苷抗高温强抑制剂具有式A所示的结构：
式A中，下标m、o、p分别表示各自基团的聚合度。示例地，m为1～3，o为1～3，p为0～4(包括端点)；聚乙二醇残基的摩尔数可为5～20。并且，R1为碳原子数为1～6的烷基；R2为CH2或C2H4。
本发明可采用含有羟烷基、聚醚基团、胺基和磺酸基的原料对烷基糖苷进行改性反应，以得到所述改性烷基糖苷产品。其中，本发明实施例提供了如前文所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将烷基糖苷、卤代环氧化物和聚合二醇混合后进行反应，得到卤代醇聚醚烷基糖苷；
S2、将所述卤代醇聚醚烷基糖苷与有机胺进行反应，得到胺基聚醚烷基糖苷；
S3、将所述胺基聚醚烷基糖苷与氨基磺酸反应，得到改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。
本发明实施例首先将烷基糖苷、卤代环氧化物和聚合二醇在酸性催化剂催化下反应，得到卤代醇聚醚烷基糖苷；再与有机胺反应得到胺基聚醚烷基糖苷。
其中，本发明所用糖苷的烷基碳数≤6，即所述的烷基糖苷优选为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷或己基糖苷；所述的卤代环氧化物优选为环氧氯丙烷或环氧氯丁烷。所述聚合二醇优选为聚乙二醇，更优选为聚合度不超过800的聚乙二醇，例如，聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800。得到卤代醇聚醚烷基糖苷的反应优选在酸性催化剂存在、搅拌条件下进行；所述酸性催化剂为便于与后续区分，可记为第一催化剂。所述的酸性催化剂可为无机酸或有机酸，其进一步优选为硫酸、柠檬酸、对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸。
具体地，本发明实施例可按照质量份之比为38:(80～320):(70～100):(4～10)，将卤代环氧化物、聚乙二醇、烷基糖苷、酸性催化剂加入反应釜，控制搅拌速度在800～1200r/min，优选在95～115℃反应1.0～3.0h，降至40℃，得到含氯代醇聚醚烷基糖苷的反应液。本发明实施例可在上述反应液中缓慢加入70～90质量份的有机胺，所述有机胺优选为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺；并且优选保持温度在85～90℃，反应2.0～4.0h，得到含胺基聚醚烷基糖苷的反应液。
最后，本发明实施例将得到的胺基聚醚烷基糖苷与磺化剂氨基磺酸反应，生成改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。该反应优选在第二催化剂存在条件下进行，所述第二催化剂(中性催化剂)优选为尿素、乙基脲和硫脲中的一种或多种。
本发明实施例可向上述含胺基聚醚烷基糖苷的反应液中，加入24～32质量份的第二催化剂、38～48质量份的氨基磺酸，优选在40～60℃反应0.5～2.0h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。
其中，氨基磺酸结构为HO-SO2-NH2，可提供磺酸基团，利于提高产品抗温性能。所得的改性烷基糖苷抗高温强抑制剂具有前文所述的结构，即含有烷基糖苷基团、羟烷基、聚醚基团、胺基、磺酸基等。
本发明制备得到的改性烷基糖苷对深井、超深井等高温易坍塌地层具有较好的抑制防塌性能，且绿色环保、无生物毒性，可应用于钻井液，尤其适用于地层温度较高的深井、超深井的泥页岩易坍塌地层钻井施工。本发明生产工艺过程中，反应条件温和、工艺操作简单、无废水废气废渣排放，利于环保。
本发明还提供了如前文所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂在制备钻井液中的应用。本发明对钻井液其他组分没有特殊限制，采用本领域常用的添加剂即可。上述改性烷基糖苷的加量在0.2％～10.0％；其在0.2％～1.0％时即可发挥抗高温抑制防塌效果，能够解决高温易坍塌地层的井壁失稳问题。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本申请提供的改性烷基糖苷抗高温强抑制剂、其制备方法和应用进行具体地描述。但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
以下实施例中，收率计算方法为：实际得到的产品质量/理论计算的产品质量×100％。
实施例1
将38g环氧氯丙烷、80g聚乙二醇200、70g甲基糖苷、4g硫酸加入反应釜，在800r/min搅拌速度下，95℃反应1.0h，降至40℃，得到氯代醇聚醚甲基糖苷；在上述反应液中缓慢加入70g乙二胺，保持温度在85℃反应2.0h，得到胺基聚醚甲基糖苷；在该反应液中加入24g尿素、38g氨基磺酸，在40℃下反应0.5h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性甲基糖苷抗高温强抑制剂。产品收率为85.66％。
将本发明实施例1制备得到的改性甲基糖苷进行红外检测，结果如图1所示。其中，在3380cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2830～2950cm-1为甲基中C-H键的伸缩振动峰，可确定有糖苷结构；1151cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1050～1100cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构；1419cm-1为C-N键的吸收峰，3380cm-1为N-H的吸收峰，可确定含有胺的结构；1190cm-1、1068cm-1、620cm-1、530cm-1为磺酸基的主要特征峰，确定含有磺酸基。
本发明实施例1制备得到的改性烷基糖苷的结构可参见式A，式A中，m为1～3；o为1～3；p为0；聚乙二醇残基摩尔数为5～20；R1为CH3；R2为CH2。
实施例2
将38g环氧氯丁烷、160g聚乙二醇400、80g乙基糖苷、5g柠檬酸加入反应釜，在900r/min搅拌速度下，100℃反应1.5h，降至40℃，得到氯代醇聚醚乙基糖苷；在上述反应液中缓慢加入80g二乙烯三胺，保持温度在90℃反应3.0h，得到胺基聚醚乙基糖苷；在该反应液中加入28g乙基脲、42g氨基磺酸，在50℃下反应1.0h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性乙基糖苷抗高温强抑制剂。产品收率为86.58％。
将本发明实施例2制备得到的改性乙基糖苷进行红外检测，结果包括：在3381cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2831～2952cm-1为甲基和亚甲基中C-H键的伸缩振动峰，可确定有糖苷结构；1152cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1051～1102cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构；1418cm-1为C-N键的吸收峰，3381cm-1为N-H的吸收峰，可确定含有胺的结构；1191cm-1、1067cm-1、621cm-1、531cm-1为磺酸基的主要特征峰，确定含有磺酸基。
本发明实施例2制备得到的改性烷基糖苷的结构可参见式A，其中，m为1～3；o为1～3；p为1；聚乙二醇残基摩尔数为5～20；R1为C2H5；R2为C2H4。
实施例3
将38g环氧氯丙烷、240g聚乙二醇600、90g丙基糖苷、6g对甲苯磺酸加入反应釜，在1000r/min搅拌速度下，105℃反应2.0h，降至40℃，得到氯代醇聚醚丙基糖苷；在上述反应液中缓慢加入90g三乙烯四胺，保持温度在90℃反应4.0h，得到胺基聚醚丙基糖苷；在该反应液中加入32g硫脲、44g氨基磺酸，在60℃下反应1.5h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性丙基糖苷抗高温强抑制剂。产品收率为85.37％。
将本发明实施例3制备得到的改性丙基糖苷进行红外检测，结果包括：在3382cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2832～2954cm-1为甲基和亚甲基中C-H键的伸缩振动峰，可确定有糖苷结构；1153cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1053～1104cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构；1419cm-1为C-N键的吸收峰，3383cm-1为N-H的吸收峰，可确定含有胺的结构；1192cm-1、1068cm-1、622cm-1、532cm-1为磺酸基的主要特征峰，确定含有磺酸基。
本发明实施例3制备得到的改性烷基糖苷的结构可参见式A，其中，m为1～3；o为1～3；p为2；聚乙二醇残基摩尔数为5～20；R1为C3H7；R2为CH2。
实施例4
将38g环氧氯丙烷、280g聚乙二醇800、100g丁基糖苷、7g十二烷基苯磺酸加入反应釜，在1100r/min搅拌速度下，110℃反应2.5h，降至40℃，得到氯代醇聚醚丁基糖苷；在上述反应液中缓慢加入90g四乙烯五胺，保持温度在90℃反应4.0h，得到胺基聚醚丁基糖苷；在上述反应液中加入32g硫脲、48g氨基磺酸，在60℃下反应2.0h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性丁基糖苷抗高温强抑制剂。产品收率为85.92％。
将本发明实施例4制备得到的改性丁基糖苷进行红外检测，结果包括：在3385cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2834～2955cm-1为甲基和亚甲基中C-H键的伸缩振动峰，可确定有糖苷结构；1154cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1054～1105cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构；1420cm-1为C-N键的吸收峰，3384cm-1为N-H的吸收峰，可确定含有胺的结构；1193cm-1、1069cm-1、623cm-1、533cm-1为磺酸基的主要特征峰，确定含有磺酸基。
本发明实施例4制备得到的改性烷基糖苷的结构可参见式A，其中，m为1～3；o为1～3；p为3；聚乙二醇残基摩尔数为5～20；R1为C4H9；R2为CH2。
实施例5
将38g环氧氯丙烷、320g聚乙二醇400、100g己基糖苷、8g对甲苯磺酸加入反应釜，在1200r/min搅拌速度下，115℃反应3.0h，降至40℃，得到氯代醇聚醚己基糖苷；在上述反应液中缓慢加入90g五乙烯六胺，保持温度在90℃反应4.0h，得到胺基聚醚己基糖苷；在该反应液中加入32g尿素、48g氨基磺酸，在60℃下反应2.0h，降至室温，即得红褐色粘稠状的改性己基糖苷抗高温强抑制剂。产品收率为86.96％。
将本发明实施例5制备得到的改性己基糖苷进行红外检测，结果包括：在3386cm-1为O-H键的伸缩振动峰，2835～2956cm-1为甲基和亚甲基中C-H键的伸缩振动峰，可确定有糖苷结构；1155cm-1为C-O-C的伸缩振动峰，1055～1106cm-1为羟基中C-O键的伸缩振动峰，可确定含有聚醚结构；1421cm-1为C-N键的吸收峰，3385cm-1为N-H的吸收峰，可确定含有胺的结构；1194cm-1、1069cm-1、624cm-1、534cm-1为磺酸基的主要特征峰，确定含有磺酸基。
本发明实施例5制备得到的改性烷基糖苷的结构可参见式A，其中，m为1～3；o为1～3；p为4；聚乙二醇残基摩尔数为5～20；R1为C6H13；R2为CH2。
对比例1
将38g环氧氯丙烷、80g聚乙二醇200、70g甲基糖苷、4g硫酸加入反应釜，在800r/min搅拌速度下，95℃反应1.0h，降至40℃，得到氯代醇聚醚甲基糖苷；在上述反应液中缓慢加入70g乙二胺，保持温度在85℃反应2.0h，得到胺基聚醚甲基糖苷。
对比例2
将38g环氧氯丙烷、80g聚乙二醇200、70g甲基糖苷、4g硫酸加入反应釜，在800r/min搅拌速度下，95℃反应1.0h，降至40℃，得到氯代醇聚醚甲基糖苷；在上述反应液中加入24g尿素、38g氨基磺酸，在40℃下反应0.5h，降至室温，即得淡黄色粘稠状的磺化聚醚烷基糖苷。
实施例6
分别取本发明实施例1-5及对比例1-2制备得到的改性烷基糖苷产品样品，240℃热滚16h，测试质量浓度为0.7％的产品样品对钙土的相对抑制率及生物毒性EC50值，测试结果如表1所示。
改性烷基糖苷产品对钙土的相对抑制率评价方法如下：取350mL蒸馏水，加入0.5％的碳酸钠，溶解后加入10％的钙膨润土，高速搅拌20min，于240℃下滚动16h，降温取出，高速搅拌5min，用六速旋转黏度计测定钻井液的100r/min读数计为(Φ100)0；取350mL蒸馏水，加入0.5％的碳酸钠和不同含量的改性烷基糖苷产品样品，充分溶解后加入10％的钙膨润土，高速搅拌20min，于240℃下滚动16h，降温取出，高速搅拌5min，用六速旋转黏度计测定钻井液的100r/min读数计为(Φ100)1。相对抑制率＝((Φ100)0—(Φ100)1)/(Φ100)0×100％。
改性烷基糖苷产品样品的生物毒性测试方法为发光细菌法，测试方法如下：(1)先将样品用3％氯化钠溶液配制成50000mg.dm-3溶液200mL，12000r/min转速下搅拌30min使样品充分溶解，用该溶液配制0mg.dm-3、5000mg.dm-3、10000mg.dm-3、25000mg.dm-3、50000mg.dm-3的待测样品溶液各10mL，静置60min。(2)向以上稀释后的溶液中依次加入发光细菌T3粉末10mg充分震荡混匀后，以3％氯化钠溶液作为对比分别测定，发光菌与样品接触15min后的相对发光值EC50值通过实验测出。
表1本发明实施例1-5制备的改性烷基糖苷抑制剂的性能
由表1中数据可知，在240℃高温老化16h后，实施例中，0.7％的改性烷基糖苷抗高温强抑制剂产品样品对钙土的相对抑制率＞96％，表现出较好的抗高温抑制防塌性能；改性烷基糖苷样品EC50值＞500000mg/L(远大于排放标准30000mg/L)，无生物毒性，绿色环保。对比例1-2中，0.7％的改性烷基糖苷样品对钙土的相对抑制率分别为85.54％和39.35％；对比例1-2中，改性烷基糖苷样品EC50值分别为487200mg/L和124300mg/L。
本发明实施例制备得到的改性烷基糖苷具有较好的抗高温强抑制性能；同时无生物毒性，绿色环保。本发明实施例制备得到的改性烷基糖苷适用于地层温度较高的深井、超深井的强水敏性泥页岩、含泥岩、泥岩互层等易坍塌地层钻井施工，满足高温地层的井壁稳定和绿色环保要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。
Claims (10)
1.一种改性烷基糖苷抗高温强抑制剂，包括如下式所示结构的基团：
式II、式III、式IV和式V所示的基团接枝在式I结构上；
其中，R1为C1-6烷基；R2为C0-2亚烷基；R3为C0-1亚烷基，R4为含氮C2-8直碳链或C0-1亚烷基；n为聚合度。
2.根据权利要求1所述的改性烷基糖苷抗高温强抑制剂，其特征在于，n不超过800；式IV所示基团为多乙烯多胺残基。
3.如权利要求1或2所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将烷基糖苷、卤代环氧化物和聚合二醇混合后进行反应，得到卤代醇聚醚烷基糖苷；
S2、将所述卤代醇聚醚烷基糖苷与有机胺进行反应，得到胺基聚醚烷基糖苷；
S3、将所述胺基聚醚烷基糖苷与氨基磺酸反应，得到改性烷基糖苷抗高温强抑制剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷或己基糖苷；所述卤代环氧化物为环氧氯丙烷或环氧氯丁烷。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合二醇为聚合度不超过800的聚乙二醇。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中反应在第一催化剂存在条件下进行，所述第一催化剂为酸性催化剂。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺。
8.根据权利要求3～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中反应在第二催化剂存在条件下进行，所述第二催化剂为尿素、乙基脲和硫脲中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中反应的温度为40～60℃，反应时间在30分钟以上。
10.如权利要求1或2所述改性烷基糖苷抗高温强抑制剂在制备钻井液中的应用。
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