CN114835850A - 一种聚合离子液体抑制剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚合离子液体抑制剂及其制备方法与应用。本发明聚合离子液体抑制剂包括如下质量份数的原料制备得到:1‑乙烯基‑3‑氨丙基咪唑溴2‑4份,丙烯酰胺10‑20份,二甲基二烯丙基氯化铵1‑5份,引发剂0.5‑1份。本发明制备的抑制剂能够有效抑制页岩水化膨胀和分散,具有较强的抑制性;且利于增效钻井液降滤失和润滑性能。
Description
技术领域
本发明涉及钻井技术领域,具体地,涉及一种聚合离子液体抑制剂及其制备方法与应用。
背景技术
页岩地层水化性强,与钻井液接触后易水化膨胀,导致缩径、卡钻、井塌等事故,严重推高钻井液成本。高效的页岩抑制剂是解决该问题的关键,目前油田使用的抑制剂种类繁多,主要包括:钾离子类页岩抑制剂,其能有效抑制页岩膨胀,但其使用浓度较高,对钻井液其它性能影响较大;铵基阳离子类抑制剂,其作用时间较短,抗温性较差;季铵盐类抑制剂毒性较大,当钻井液中固相含量高时易产生絮凝作用,且与阴离子处理剂配伍性较差。聚合离子液体抑制剂具有抑制效果好、配伍性好、抗高温能力强和制备方法简单等优点,是当前抑制剂的研究热点。
中国专利文献CN 104497994 A公开了一种钻井液及含杂环的离子液体,所述钻井液包含0.01-10重量%的含杂环离子液体。该发明的包含该离子液体的钻井液具有较好的抗温性能,但抑制性有待提高。中国专利文献CN111004340A公开了一种钻井液用离子液体页岩抑制剂及其制备方法和应用;所述方法包括:在惰性气氛下,在水环境中,使咪唑类离子液体进行聚合反应;所述咪唑类离子液体包括阳离子单体和阴离子单体。但该抑制剂滚动回收率较低,抑制效果有待提高。
因此,对页岩具有较强的抑制性且利于增效钻井液降滤失和润滑性能的聚合离子液体抑制剂的研究具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种聚合离子液体抑制剂及其制备方法与应用。本发明制备的抑制剂能够有效抑制页岩水化膨胀和分散,具有较强的抑制性;且利于增效钻井液降滤失和润滑性能。
本发明的技术方案如下:
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2-4份,丙烯酰胺10-20份,二甲基二烯丙基氯化铵1-5份,引发剂0.5-1份。
根据本发明,优选的,所述聚合离子液体抑制剂包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2-4份,丙烯酰胺10-20份,二甲基二烯丙基氯化铵2-5份,引发剂0.8-1份。
根据本发明,优选的,所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为0.5-1.5:0.5-1.5,优选为1:1。
根据本发明,优选的,所述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法,包括步骤:将1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐充分分散于乙腈中,60-80℃下搅拌回流反应20-30h;然后经过滤、洗涤、干燥得到1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴。
优选的,1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐的质量比为0.2-1:1,优选为0.4-0.5:1。
优选的,1-乙烯基咪唑和乙腈的质量比为1:5-15,优选为1:8-14。
优选的,搅拌回流反应温度为70℃,搅拌回流反应时间为24h。
优选的,所述洗涤是使用乙醇洗涤2-3次;所述干燥是于50-70℃下真空干燥。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
将1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵充分分散于水中,加热至50-60℃,保持搅拌加热,用惰性气体除氧;加入引发剂,50-60℃下搅拌反应7-8h;然后经洗涤,干燥,粉碎即得聚合离子液体抑制剂。
根据本发明优选的,丙烯酰胺和水的质量比为0.05-0.2:1。
根据本发明优选的,所述惰性气体为氮气或氩气;除氧时间为20-60min。
根据本发明优选的,所述洗涤是使用乙醇洗涤2-3次。
上述聚合离子液体抑制剂的应用,应用于水基钻井液中,以抑制页岩水化膨胀和分散、增效降滤失和润滑性能。
根据本发明优选的,所述聚合离子液体抑制剂可单独应用于水基钻井液中,或者复配聚阴离子纤维素PAC-LV或润滑剂RH-3应用于水基钻井液中。
本发明的技术特点及有益效果如下:
1、本发明的聚合离子液体抑制剂是由1-乙烯基咪唑、3-溴丙胺氢溴酸盐、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵制得的一种离子液体聚合物,具有抑制页岩地层黏土矿物的水化膨胀和分散的作用。抑制剂分子链中的咪唑、胺基等阳离子基团通过静电吸引自发吸附到页岩表面,有效抑制页岩水化膨胀和分散。同时,抑制剂通过酰胺基团等吸附基团吸附包被在钻井液中黏土颗粒周围,阻止了黏土颗粒间的聚结作用,增加了黏土颗粒的分散性,增加了小粒径黏土颗粒含量,提高泥饼的致密性,降低滤失量,增强钻井液在高温下的降滤失和润滑性能。
2、本发明使用特定原料结合特定配比制备得到本发明特定结构的聚合离子液体抑制剂,各个结构作为一个整体,各结构发挥复杂的相互作用,共同作用实现本发明优异的效果。本发明二甲基二烯丙基氯化铵的加入,能够提高抑制剂的抑制性能和抗温能力。本发明抑制剂具有更低的页岩线性膨胀率,且在120℃下的滚动回收率较高,在钻井液中有增效降滤失和润滑的作用。
3、本发明制备方法简单,易于实现。本发明以较小浓度的聚合离子液体抑制剂即可达到良好的抑制效果。
具体实施方式
以下结合实施例详细说明了本发明,但本发明不仅局限于此。
实施例中所述方法如无特殊说明均为常规方法;所用试剂如无特殊说明均可市购获得。
实施例1
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴4份,丙烯酰胺20份,二甲基二烯丙基氯化铵2份,引发剂0.8份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法包括步骤:
1)称取1-乙烯基咪唑、3-溴丙胺氢溴酸盐加入到乙腈中,磁力搅拌使其充分分散。1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐的质量比为0.4:1,1-乙烯基咪唑和乙腈的质量比为3:40。
2)将1)中所述体系倒入烧瓶中,在70℃下搅拌回流反应24h。
3)将2)中反应物取出抽滤得沉淀,将白色沉淀用乙醇重复洗涤2-3次后,将产物在60℃下真空干燥,制得1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取4份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、20份丙烯酰胺、2份二甲基二烯丙基氯化铵分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入0.8份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂A1。
实施例2
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2份,丙烯酰胺20份,二甲基二烯丙基氯化铵2份,引发剂1份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法同实施例1。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取2份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、20份丙烯酰胺、2份二甲基二烯丙基氯化铵分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入1份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂A2。
实施例3
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴4份,丙烯酰胺20份,二甲基二烯丙基氯化铵2份,引发剂0.8份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法包括步骤:
1)称取1-乙烯基咪唑、3-溴丙胺氢溴酸盐加入到乙腈中,磁力搅拌使其充分分散。1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐的质量比为1:2,1-乙烯基咪唑和乙腈的质量比为1:8。
2)将1)中所述体系倒入烧瓶中,在70℃下搅拌回流反应24h。
3)将2)中反应物取出抽滤得沉淀,将白色沉淀用乙醇重复洗涤2-3次后,将产物在60℃下真空干燥,制得1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取4份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、20份丙烯酰胺、2份二甲基二烯丙基氯化铵分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入0.8份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂A3。
实施例4
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2份,丙烯酰胺10份,二甲基二烯丙基氯化铵5份,引发剂1份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法同实施例1。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取2份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、10份丙烯酰胺、5份二甲基二烯丙基氯化铵分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入1份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂A4。
对比实施例1
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨乙基咪唑溴4份,丙烯酰胺20份,二甲基二烯丙基氯化铵2份,引发剂0.8份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨乙基咪唑溴的制备方法包括步骤:
1)称取1-乙烯基咪唑、3-溴乙胺氢溴酸盐加入到乙腈中,磁力搅拌使其充分分散。1-乙烯基咪唑和3-溴乙胺氢溴酸盐的质量比为0.4:1,1-乙烯基咪唑和乙腈的质量比为3:40。
2)将1)中所述体系倒入烧瓶中,在70℃下搅拌回流反应24h。
3)将2)中反应物取出抽滤得沉淀,将白色沉淀用乙醇重复洗涤2-3次后,将产物在60℃下真空干燥,制得1-乙烯基-3-氨乙基咪唑溴。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取4份1-乙烯基-3-氨乙基咪唑溴、20份丙烯酰胺、2份二甲基二烯丙基氯化铵分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入0.8份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂B1。
对比实施例2
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴4份,丙烯酰胺20份,引发剂0.8份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法同实施例1。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取4份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、20份丙烯酰胺分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入0.8份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂B2。
对比实施例3
一种聚合离子液体抑制剂,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴4份,丙烯酰胺20份,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2份,引发剂0.8份。所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:1。
上述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法同实施例1。
上述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
1)称取4份1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、20份丙烯酰胺、2份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸分别加入装有水的烧瓶中,搅拌至充分分散。丙烯酰胺和水的质量比为1:7.5。
5)将烧瓶水浴加热至55℃,保持搅拌加热,用氮气除氧30分钟。
6)向烧瓶中加入0.8份引发剂过硫酸钾和亚硫酸氢钠(过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比为1:1,直接加入固体),55℃搅拌反应7.5h。
7)将黄色粘稠反应产物取出,用乙醇洗涤2-3次,烘干、粉碎后即为聚合离子液体抑制剂B3。
应用例1
按照以下方法配制钻井液C1:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A1,混合均匀。
应用例2
按照以下方法配制钻井液C2:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入2份A1,混合均匀。
应用例3
按照以下方法配制钻井液C3:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A2,混合均匀。
应用例4
按照以下方法配制钻井液C4:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A3,混合均匀。
应用例5
按照以下方法配制钻井液C5:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A4,混合均匀。
应用例6
按照以下方法配制钻井液C6:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A1和0.5份聚阴离子纤维素PAC-LV,混合均匀。
应用例7
按照以下方法配制钻井液C7:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入1份A1和2份润滑剂RH-3,混合均匀。
对比应用例1
按照以下方法配制钻井液D1:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min,不加处理剂。
对比应用例2
按照以下方法配制钻井液D2:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入0.5份聚阴离子纤维素PAC-LV,混合均匀。
对比应用例3
按照以下方法配制钻井液D3:将质量份数4份钠基膨润土加入到100份水中,高速搅拌20min后室温静置养护24h,将膨润土浆再搅拌20min加入2份润滑剂RH-3,混合均匀。
试验例1
试验样品:
质量浓度为1%的实施例1-3、对比实施例1-3制备的聚合离子液体抑制剂水溶液,质量浓度为2%的实施例1-3、对比实施例1-3制备的聚合离子液体抑制剂水溶液,蒸馏水,质量浓度为5%的KCl水溶液,质量浓度为7%的KCl水溶液以及质量浓度为1%的聚醚胺D230水溶液
试验方法:
称取10.0g膨润土,均匀倾倒于相同的线性膨胀仪模具中,用压力机对其加压至10.0MPa,压制时间为5分钟。5min后取出膨润土压片,放入线性膨胀仪中,加入350mL上述试验样品,测定室温放置20小时后膨润土压片膨胀率,结果见表1。
表1泥页岩线性膨胀测试
页岩抑制剂 | 质量浓度 | 20h线性膨胀率 |
蒸馏水 | _ | 73% |
KCl | 5% | 65% |
KCl | 7% | 61% |
聚醚胺D230 | 1% | 48% |
实施例1 | 1% | 26.93% |
实施例1 | 2% | 24.76% |
实施例2 | 1% | 39.63% |
实施例2 | 2% | 27.13% |
实施例3 | 1% | 40.33% |
实施例3 | 2% | 33.47% |
实施例4 | 1% | 43.52% |
实施例4 | 2% | 38.99% |
对比实施例1 | 1% | 34.48% |
对比实施例1 | 2% | 29.29% |
对比实施例2 | 1% | 38.63% |
对比实施例2 | 2% | 31.41% |
对比实施例3 | 1% | 46.21% |
对比实施例3 | 2% | 39.82% |
试验例2
试验样品:
质量浓度为2%的实施例1-3、对比实施例1-3制备的聚合离子液体抑制剂水溶液;蒸馏水;质量浓度为5%的KCl水溶液;质量浓度为7%的KCl水溶液;质量浓度为1%的聚胺D230水溶液。
称取6~10目干燥岩屑20.0g,装入盛有350.0mL试验样品的老化罐中。在120℃高温条件下滚动老化16h后取出,将罐中液体和岩屑倾倒在40目分样筛中用自来水淋洗并筛分剩余岩屑,于105℃恒温干燥4h,冷却后称重,计算页岩回收率,页岩回收率为剩余岩屑质量占初始岩屑质量的百分比;其结果如表2所示。
表2泥页岩高温滚动回收测试
页岩抑制剂 | 质量浓度 | 120℃滚动回收率 |
蒸馏水 | _ | 16.8% |
KCl | 5% | 32.7% |
KCl | 7% | 37.6% |
聚醚胺D230 | 2% | 56.65% |
实施例1 | 2% | 87.45% |
实施例2 | 2% | 86.2% |
实施例3 | 2% | 82.6% |
实施例4 | 2% | 83.3% |
对比实施例1 | 2% | 78.2% |
对比实施例2 | 2% | 80.6% |
对比实施例3 | 2% | 70.8% |
综合表1和表2可以看出,本发明合成的聚合离子液体抑制剂效果优良,明显的降低了页岩线性膨胀率,120℃老化后的滚动回收率均在80%以上,说明其能够显著抑制页岩的水化膨胀,且性能优于常用的页岩抑制剂KCl和聚胺抑制剂D230(美国亨斯迈公司)。
试验例3
试验样品:
应用例1-7和对比应用例1-3制备的钻井液。
取400mL试验样品,在5000rpm下搅拌20min后,装入老化罐,放入滚子炉中,在120℃下,恒温滚动16小时后,取出冷却至室温,再在5000rpm下搅拌20min,然后按照GB/T16783.1-2006分别测定上述钻井液的表观粘度(AV,mPa.s)、塑性粘度(PV,mPa.s)、动切力(YP,Pa)、中压API失水(FLAPI,mL),以及润滑系数,结果见表3。
表3钻井液性能测试
通过表1的数据可以看出,本发明聚合离子液体抑制剂的加入钻井液,可以有效提高降滤失以及润滑性能。当在钻井液中采用本发明的聚合离子液体抑制剂与聚阴离子纤维素PAC-LV复配后API滤失量能够降低至7.2ml,与润滑剂RH-3复配后润滑系数降低率为82.85%,降滤失和润滑效果比单独加入两种处理剂更佳。
综上,本发明的聚合离子液体抑制剂可以在高温下有效抑制页岩水化膨胀与分散,还具有良好的降低钻井液滤失量、提高钻井液润滑性能的作用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,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,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种聚合离子液体抑制剂,其特征在于,包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2-4份,丙烯酰胺10-20份,二甲基二烯丙基氯化铵1-5份,引发剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述聚合离子液体抑制剂,其特征在于,所述聚合离子液体抑制剂包括如下质量份数的原料制备得到:1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴2-4份,丙烯酰胺10-20份,二甲基二烯丙基氯化铵2-5份,引发剂0.8-1份。
3.根据权利要求1所述聚合离子液体抑制剂,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的组合;过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为0.5-1.5:0.5-1.5,优选为1:1。
4.根据权利要求1所述聚合离子液体抑制剂,其特征在于,所述1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴的制备方法,包括步骤:将1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐充分分散于乙腈中,60-80℃下搅拌回流反应20-30h;然后经过滤、洗涤、干燥得到1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴。
5.根据权利要求4所述聚合离子液体抑制剂,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:
i、1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐的质量比为0.2-1:1,优选为0.4-0.5:1;
ii、1-乙烯基咪唑和乙腈的质量比为1:5-15,优选为1:8-14。
6.根据权利要求4所述聚合离子液体抑制剂,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:
i、搅拌回流反应温度为70℃,搅拌回流反应时间为24h;
ii、所述洗涤是使用乙醇洗涤2-3次;所述干燥是于50-70℃下真空干燥。
7.如权利要求1-6任意一项所述聚合离子液体抑制剂的制备方法,包括步骤:
将1-乙烯基-3-氨丙基咪唑溴、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵充分分散于水中,加热至50-60℃,保持搅拌加热,用惰性气体除氧;加入引发剂,50-60℃下搅拌反应7-8h;然后经洗涤,干燥,粉碎即得聚合离子液体抑制剂。
8.根据权利要求7所述聚合离子液体抑制剂的制备方法,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:
i、丙烯酰胺和水的质量比为0.05-0.2:1;
ii、所述惰性气体为氮气或氩气;除氧时间为20-60min;
iii、所述洗涤是使用乙醇洗涤2-3次。
9.如权利要求1-6任意一项所述聚合离子液体抑制剂的应用,应用于水基钻井液中,以抑制页岩水化膨胀和分散、增效降滤失和润滑性能。
10.根据权利要求9所述所述聚合离子液体抑制剂的应用,其特征在于,可单独应用于水基钻井液中,或者复配聚阴离子纤维素PAC-LV或润滑剂RH-3应用于水基钻井液中。
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