CN114085319A - 一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钻井液领域，提供一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂及制备方法，由2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、烯基吡啶、二乙烯苯在引发剂作用下，通过聚合方法制得。包括：（1）将2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸用溶剂配成溶液，用氢氧化钠溶液调节pH至7‑8，倒入反应瓶中，加入表面活性剂，溶解均匀，再加入烯基吡啶和二乙烯苯，最后加入引发剂，温升至35℃，连续搅拌溶解均匀；（2）将反应瓶密封，通N2除氧30min后，将恒温水浴升温至40‑90℃，在N2保护下反应1‑9h；（3）将产物取出，用丙酮沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，105℃下真空干燥，得产品。耐温达160℃，不易起泡，抗盐抗钙性强，增粘效果以及提切性好。

Description

一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂及制备方法
技术领域
本发明涉及油田钻井液领域，特别涉及一种油田钻井液用抗高温聚合物流型调节剂及制备方法。
背景技术
目前常用的储层保护钻井液用流型调节剂主要包括以丙烯酰胺类聚合物为代表的合成聚合物和以黄原胶为代表的生物聚合物，但它们在用于高温地层时都存在难以克服的问题。高温下，丙烯酰胺类聚合物溶液主要发生由热、盐和氧引起的化学降解作用。该类聚合物分子中的酰胺基团易水解，在酸性、碱性条件下的水解反应非常快，且在中性条件下的水解速率随着温度升高而加速。当酰胺基团的水解度超过一定程度后，就会造成聚合物溶液的粘度损失，该现象在盐水中更为显著，尤其是Ca2+、Mg2+形成络合物产生沉淀，溶液粘度损失严重。丙烯酰胺类聚合物溶液易发生热氧化降解，这是因为高温、存在活性杂质的条件下，即使微量的氧也会引起聚合物严重的氧化降解，导致溶液粘度急剧下降。热氧化反应引起的聚合物主链断裂，是造成聚合物溶液粘度大幅度下降的主要原因，而且降解反应随着温度的升高而加速。
黄原胶溶液是一种假塑性流体，其在水溶液中增粘能力强，且pH值变化对其影响小，具有优良的抗盐能力和剪切稀释性。但黄原胶在高温下易降解，稳定性相对较差，易发生降解从而堵塞油层，而且使用成本较高。黄原胶的降解包括热氧化降解、Fe3+降解、细菌降解等，其分子的高温降解主要是黄原胶分子的热氧化降解。这是因为高温下其分子对溶液中的溶解氧非常敏感，黄原胶分子可与氧生成过氧化氢，而过氧化氢可分解产生游离基，游离基进一步的引发反应可导致其分子链断裂、降解。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：以丙烯酰胺类聚合物为代表的合成聚合物和以黄原胶为代表的生物聚合物，在高温地层时都存在易降解，分子之间的网架结构断裂，不能保持聚合物的粘切。钻遇盐水层时，水解反应迅速，粘度损失严重等问题。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，目的之一是提供一种价格低廉，具有良好耐温性强、抗盐抗钙、产品稳定、不起泡的钻井液用抗高温聚合物流型调节剂；目的之二是提供该钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法。
本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：
该钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，含有如下重量比的原料：
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6～14
烯基吡啶4-10
二乙烯苯0.1-0.2
表面活性剂0.1-0.3
引发剂0.01～0.05
溶剂100-150
进一步的，所述的溶剂为水、乙醚、丙酮或乙醇。
所述的烯基吡啶为1-乙烯基-2-吡咯烷酮(N-乙烯基吡啶烷酮)、5-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶中的任意一种。
所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钾或过硫酸铵。
所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
更进一步的，上述钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用适量溶剂配成溶液，用氢氧化钠溶液调节溶液pH值至7-8，倒入反应瓶中，加入表面活性剂，并搅拌使其溶解均匀，再加入烯基吡啶和二乙烯苯，最后加入引发剂，升温至35℃，连续搅拌使其溶解均匀。
(2)将反应瓶密封，通N2除氧30min后，恒温水浴升温至40-90℃，在N2保护下反应1-9h，得反应液；
(3)将步骤(2)的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(4)将步骤(3)中的白色沉淀物，于105℃下真空干燥，得产品。
更进一步的，所述的氢氧化钠溶液的质量浓度为20-30％。
所述的反应温度为60-80℃，反应时间为5-7h。
所述的丙酮/水的混合溶剂的体积比为7/3。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本发明选用的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的在聚合物分子链中引入了磺酸基团，进一步提高了抗高温聚合物流型调节剂的耐温、耐盐和抗钙性。(2)采用烯基吡啶较强的位阻效应，更好的保护主链，提高了产物的耐温抗盐性。(3)选用的单体二乙烯苯可在聚合物主链上引入苯环，提高了产物的耐温性，同时二乙烯苯具有疏水性，降低聚合物分子链的伸展程度，促进分子侧链间的疏水缔合作用，进一步提高了聚合物耐盐性。(5)本发明具有良好水溶性，较好的稳定性，不起泡，在高温、盐水层下，较好控制聚合物粘度变化。(6)本发明制备条件温和可控，转化率高，工业化生产可行性高，因此有较好的工业应用前景和较高的市场价值。
附图说明
无
具体实施方式
实施例1：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每100g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g,N-乙烯基吡啶烷酮10g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.01g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为7，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.1g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入N-乙烯基吡啶烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液。
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至60℃，控制温度在60℃下反应5h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
按以上实施例合成的抗高温聚合物流型调节剂，聚合转化率58％，重均分子量约为115万。
在淡水、4％NaCl、1％CaCl2溶液中分别加入1.5％(质量百分数)的聚合物流型调节剂，高速搅拌均匀，测其流变性。将实验浆装入高温老化罐中，在160℃下热滚老化16h，用同样方法测量其流变性，考察其性能，见下表1。
表1聚合物流型调节剂的性能评价结果
Figure BDA0002647506960000041
实施例2：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g,N-乙烯基吡啶烷酮8g,二乙烯苯0.15g,偶氮二异丁腈0.03g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入N-乙烯基吡啶烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至65℃，控制温度在65℃下反应6h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
按以上实施例合成的抗高温聚合物流型调节剂，聚合转化率76％,重均分子量约为120万。
在淡水、4％NaCl、1％CaCl2溶液中分别加入1.5％(质量百分数)的聚合物流型调节剂，高速搅拌均匀，测其流变性。将实验浆装入高温老化罐中，在160℃下热滚老化16h，用同样方法测量其流变性，考察其性能，见下表2。
表2聚合物流型调节剂的性能评价结果
Figure BDA0002647506960000051
实施例3：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每150g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14g,N-乙烯基吡啶烷酮4g,二乙烯苯0.2g,偶氮二异丁腈0.05g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.3g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入N-乙烯基吡啶烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至70℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
按以上实施例合成的抗高温聚合物流型调节剂，聚合转化率63％，重均分子量为约117万。
淡水、4％NaCl、1％CaCl2溶液中分别加入1.5％(质量百分数)的聚合物流型调节剂，高速搅拌均匀，测其流变性。将实验浆装入高温老化罐中，在160℃下热滚老化16h，用同样方法测量其流变性，考察其性能，见下表3。
表3聚合物流型调节剂的性能评价结果
Figure BDA0002647506960000061
Figure BDA0002647506960000071
实施例4：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10g,N-乙烯基吡啶烷酮6g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.02g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入N-乙烯基吡啶烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至80℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
按以上实施例合成的抗高温聚合物流型调节剂，聚合转化率52％，重均分子量为约112万。
淡水、4％NaCl、1％CaCl2溶液中分别加入1.5％(质量百分数)的聚合物流型调节剂，高速搅拌均匀，测其流变性。将实验浆装入高温老化罐中，在160℃下热滚老化16h，用同样方法测量其流变性，考察其性能，见下表4。
表4聚合物流型调节剂的性能评价结果
Figure BDA0002647506960000081
实施例5：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每100g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮10g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.01g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为7，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.1g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液。
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至60℃，控制温度在60℃下反应5h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例6：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮8g,二乙烯苯0.15g,偶氮二异丁腈0.03g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至65℃，控制温度在65℃下反应6h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例7：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每150g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮4g,二乙烯苯0.2g,偶氮二异丁腈0.05g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.3g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至70℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例8：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮6g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.02g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至80℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例9：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每100g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g,4-乙烯基吡啶10g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.01g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为7，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.1g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液。
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至60℃，控制温度在60℃下反应5h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例10：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g,4-乙烯基吡啶8g,二乙烯苯0.15g,偶氮二异丁腈0.03g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至65℃，控制温度在65℃下反应6h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例11：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每150g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14g,4-乙烯基吡啶4g,二乙烯苯0.2g,偶氮二异丁腈0.05g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.3g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至70℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例12：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10g,4-乙烯基吡啶6g,二乙烯苯0.1g,偶氮二异丁腈0.02g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入偶氮二异丁腈，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至80℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例13：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每100g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮10g,二乙烯苯0.1g,过硫酸铵0.01g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为7，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.1g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液。
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至60℃，控制温度在60℃下反应5h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例14：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮8g,二乙烯苯0.15g,过硫酸铵0.03g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至65℃，控制温度在65℃下反应6h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例15：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每150g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮4g,二乙烯苯0.2g,过硫酸铵0.05g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.3g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至70℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例16：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10g,5-乙烯基-2-吡咯烷酮6g,二乙烯苯0.1g,过硫酸铵0.02g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入5-乙烯基-2-吡咯烷酮和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至80℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例17：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每100g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6g,4-乙烯基吡啶10g,二乙烯苯0.1g,过硫酸铵0.01g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为7，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.1g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液。
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至60℃，控制温度在60℃下反应5h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例18：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸12g,4-乙烯基吡啶8g,二乙烯苯0.15g,过硫酸铵0.03g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为30％氢氧化钠溶液调节溶液的pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至65℃，控制温度在65℃下反应6h，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例19：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每150g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸14g,4-乙烯基吡啶4g,二乙烯苯0.2g,过硫酸铵0.05g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.3g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至70℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例20：
本发明的制备方法按如下步骤进行：
(1)以每120g去离子水中的加入量计算：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10g,4-乙烯基吡啶6g,二乙烯苯0.1g,过硫酸铵0.02g；
(2)按照步骤(1)中的原料配比将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到去离子水中，混匀，用质量百分比浓度为20％氢氧化钠溶液调节溶液pH为8，形成母液；
(3)将步骤(2)得到的母液转入反应瓶中，加入十二烷基硫酸钠0.2g，混匀，再按照步骤(1)中的原料配比加入4-乙烯基吡啶和二乙烯苯，混匀，最后按照步骤(1)中的原料配比加入过硫酸铵，升温至35℃，得混合溶液；
(4)向步骤(3)的混合液通入氮气30min，恒温水浴升温至80℃，得到反应液；
(5)将步骤(4)反应后形成的反应液冷却室温，置于丙酮中搅拌沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
(6)将步骤(5)中形成的白色沉淀物在105℃下真空干燥，即得抗高温聚合物流型调节剂。
实施例21：
不同的是用过硫酸钾代替偶氮二异丁腈，其他分别同实施例1-12。
实施例22：
不同的是用十二烷基硫酸钠代替十二烷基磺酸钠，其他分别同实施例1-12。
实施例23：
不同的是用乙醚代替去离子水，其他分别同实施例1-20。
实施例24：
不同的是用丙酮代替去离子水，其他分别同实施例1-20。
实施例25：
不同的是用乙醇代替去离子水，其他分别同实施例1-20。
本发明抗高温聚合物流型调节剂的分子量并不高，其增粘性能主要依赖于其分子内的微交联结构以及分子内存在的疏水结构单元间的疏水缔合作用，以提高聚合物的增粘能力。在高温下，利用烯基吡啶较强的位阻效应，更好的保护主链，而且其侧链在高温下可降解产生具有更大流体力学体积的结构，进一步较好维护高温下聚合物粘度；同时，抗高温聚合物流型调节剂分子中含有强阴离子基团磺酸基和疏水侧链，在盐溶液中，促进分子侧链间的疏水缔合，降低聚合物分子链的伸展程度，使得产品具有较好的耐温抗盐的优点。
本发明的关键技术是制备了一种性能优良抗高温聚合物流型调节剂。本发明的主要特点在于：在较高温下、或/和钻遇盐水层时，可正常使用，制备条件温和可控。
以上所述，仅为本发明其中的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围：即凡根据本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，含有如下重量比的原料：
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6～14
烯基吡啶4-10
二乙烯苯0.1-0.2
表面活性剂0.1-0.3
引发剂0.01～0.05
溶剂100-150。
2.根据权利要求 1所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，所述的溶剂为去离子水、乙醚、丙酮或乙醇。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，所述的烯基吡啶为1-乙烯基-2-吡咯烷酮（N-乙烯基吡啶烷酮）、5-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钾或过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂，其特征在于，该流型调节剂的重均分子量为 1100000-1200000。
7.如权利要求1-5任一所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法，其特征在于，该方法按如下步骤进行：
（1）将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸用适量溶剂配成溶液，用氢氧化钠溶液调节溶液pH值至7-8，倒入反应瓶中，加入表面活性剂，并搅拌使其溶解均匀，再加入烯基吡啶和二乙烯苯，最后加入引发剂，升温至35℃，连续搅拌使其溶解均匀；
（2）将反应瓶密封，通N2除氧30min后，恒温水浴升温至40-90℃，在N2保护下反应1-9h；
（3）将产物取出，用丙酮沉淀，并再用丙酮/水的混合溶剂和丙酮分别浸泡三次，得白色沉淀物；
（4）将步骤（3）中的白色沉淀物，于105℃下真空干燥，得产品。
8.根据权利要求7所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氢氧化钠溶液的质量浓度为20-30%。
9.根据权利要求7所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的反应温度为60-80℃，反应时间为5-7h。
10.根据权利要求7所述的一种钻井液用抗高温聚合物流型调节剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述的丙酮和水的混合溶剂为7：3的体积比。
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