CN115536777B - 一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用。本发明页岩抑制剂包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体16‑18份、有机阳离子单体10‑12份、有机阴离子单体2‑4份、丙烯酸酯类单体1‑2份、引发剂0.05‑0.17份、助溶剂0.6‑1.1份、溶剂124‑220份。本发明页岩抑制剂抗高温性能良好，在较高温度下依然能够有效抑制页岩水化膨胀和分散，能够应用于深井、超深井中，且与钻井液配伍性良好。

Description

一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用，属于钻井技术领域。
背景技术
深井、超深井钻井过程中井壁失稳事故频发，地层中水敏性黏土矿物发生水化膨胀和分散是导致失稳的主要原因之一，所以必须通过抑制剂抑制黏土水化。最早使用的水基钻井液页岩抑制剂是氯化钾(KCl)，钾离子能够嵌入黏土晶层间的氧原子网格形成的空穴，形成紧密的结构从而使得黏土不易水化分散。然而KCl需要在高浓度下使用才有较好的抑制性，这会对钻井液的流变和滤失性能影响较大，且会损害环境。此后研究人员研发了不同种类的页岩抑制剂，如甲酸盐类、聚胺、腐殖酸钾、离子液体、纳米颗粒和天然植物提取物等。而聚胺类化合物抑制性较好，其通过进入黏土层间，将相邻的黏土片链接在一起，阻止水分子进入，从而抑制页岩水化。但是聚胺抑制剂的抗温性较弱，一般小于120℃，存在高温下抑制页岩水化膨胀和分散性能欠佳、不适宜深井/超深井的问题。
中国专利文献CN104087271A公开了一种钻井液用复合聚胺页岩抑制剂及其制备方法，该抑制剂包括胺基聚合物A、胺基聚合物B，胺基聚合物A、胺基聚合物B的重量比为3～6：7～4。该发明的钻井液用复合聚胺页岩抑制剂虽然在一定程度上提高了聚胺抑制剂的抗温性能，但依然存在抗高温性能欠佳、高温下抑制页岩水化膨胀和分散性能欠佳、不适宜深井/超深井的问题。
因此，亟需研发一种抗高温性能良好的高效页岩抑制剂，为解决深井、超深井中的井壁稳定问题提供技术支持。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂及其制备方法与应用。本发明页岩抑制剂抗高温性能良好，在较高温度下依然能够有效抑制页岩水化膨胀和分散，能够应用于深井、超深井中，且与钻井液配伍性良好。
本发明的技术方案如下：
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体16-18份、有机阳离子单体10-12份、有机阴离子单体2-4份、丙烯酸酯类单体1-2份、引发剂0.05-0.17份、助溶剂0.6-1.1份、溶剂124-220份；
所述酰胺类单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合；所述有机阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵中的一种或两种以上的组合；所述有机阴离子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸；所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯或甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或两种以上的组合。
根据本发明优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
根据本发明优选的，所述助溶剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
根据本发明优选的，所述溶剂为乙醇和水的混合溶液；优选的，乙醇和水的质量比为(1-3)：1。
根据本发明优选的，所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的数均分子量为3000-4000g/mol。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤：
将助溶剂溶于溶剂中，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，混合均匀后加入引发剂，惰性气体保护下进行反应，反应完成后冷却、干燥即得小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
根据本发明优选的，所述反应温度为60-80℃，反应时间为4-6h。
根据本发明优选的，所述惰性气体为氮气或氩气。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的应用，应用于水基钻井液体系，以抑制页岩水化膨胀和分散。
本发明的技术特点及有益效果如下：
1、本发明的小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂是由酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体通过控制产物的分子量制得的一种小分子疏水缔合聚合物。该聚合物选用C-C链作为主链，具有极高的热稳定性；在聚合物侧链中引入了磺酸基等抗温结构，进一步提高聚合物的热稳定性。该聚合物中的酰胺基团、磺酸基团、阳离子基团能够通过静电作用和氢键作用等吸附在页岩表面，中和页岩表面的负电性，抑制页岩的水化分散。同时由于聚合物中疏水长碳链的存在还能够改变页岩表面的润湿性，在页岩表面形成一层疏水膜，阻止水分子吸附，从而有效抑制页岩水化，同时疏水侧链的存在使聚合物具有疏水缔合特性，提高其高温下的稳定性。此外该聚合物是一种小分子，能够有效的进入黏土层间将相邻的黏土层牢固的结合在一起从而阻止水分子进入层间。该聚合物适中的分子量保证了其可以进入黏土层间抑制黏土水化，且其具有的多个吸附位点也使得在高温下该聚合物分子仍然能够有效的吸附在页岩表面抑制页岩水化。
2、本发明原料组成作为一个整体，共同作用才能实现本发明优异效果。本发明页岩抑制剂抗高温性能良好，在较高温度下依然能够有效抑制页岩水化膨胀和分散，能够应用于深井、超深井中，且与钻井液配伍性良好。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所用到的试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体丙烯酰胺16份、有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十二烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.058份、助溶剂十二烷基硫酸钠0.97份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)193份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至60℃进行恒温反应4h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例2
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体甲基丙烯酰胺18份、有机阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵12份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十八烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.066份、助溶剂十二烷基磺酸钠1.1份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为2:1)220份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至60℃进行恒温反应4h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例3
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体N，N二甲基丙烯酰胺17份、有机阳离子单体(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵11份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸3份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十六烷基酯2份、引发剂过氧化苯甲酰0.066份、助溶剂十二烷基硫酸钠0.825份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)165份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至70℃进行恒温反应4h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例4
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体甲基丙烯酰胺16份、有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵12份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十八烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.093份、助溶剂十二烷基磺酸钠0.62份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)124份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至80℃进行恒温反应6h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例5
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体丙烯酰胺18份、有机阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸4份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十二烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.165份、助溶剂十二烷基硫酸钠1.1份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为1:1)220份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至70℃进行恒温反应5h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例6
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体N，N二甲基丙烯酰胺16份、有机阳离子单体(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵12份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十六烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.124份、助溶剂十二烷基硫酸钠0.62份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)124份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至80℃进行恒温反应5h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例7
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，如实施例1所述包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体甲基丙烯酰胺16份、有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十二烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.058份、助溶剂十二烷基硫酸钠0.97份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)193份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至60℃进行恒温反应4h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
实施例8
一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体N，N-二甲基丙烯酰胺16份、有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10份、有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸2份、丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十二烷基酯1份、引发剂过氧化苯甲酰0.058份、助溶剂十二烷基硫酸钠0.97份、溶剂(乙醇和水的混合溶液，乙醇与水的质量比为3:1)193份；
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，再加入助溶剂后开动搅拌。
(2)搅拌至助溶剂充分溶解后，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至60℃进行恒温反应4h，反应完成后冷却烘干后即为小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
对比例1
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，不加入有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例2
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，不加入有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例3
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，不加入丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十八烷基酯；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例4
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，溶剂为水，用量为124份；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例5
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，不加入酰胺类单体甲基丙烯酰胺；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例6
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵替换为二甲基二烯丙基氯化铵；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例7
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸由2份变为10份；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例8
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸十八烷基酯由1份变为8份；其它原料组成和实施例4一致。
上述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例9
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，丙烯酸酯类单体为丙烯酸十八烷基酯；其它原料组成和实施例4一致。
上述页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例10
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，溶剂为乙醇，用量为124份；其它原料组成和实施例4一致。
上述页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例11
一种页岩抑制剂，如实施例4所述，所不同的是，有机阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸替换为烯丙基磺酸钠；其它原料组成和实施例4一致。
上述页岩抑制剂的制备方法如实施例4所述。
对比例12
一种页岩抑制剂，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体丙烯酰胺18份、有机阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵11.4份、丙烯酸酯类单体丙烯酸十八烷基酯0.6份、引发剂过氧化苯甲酰5份、溶剂乙醇965份；
上述页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：
在装有回流冷凝器、搅拌器的三颈烧瓶中加入溶剂，酰胺类单体、有机阳离子单体和丙烯酸酯类单体，待搅拌均匀后加入引发剂，通入氮气后升温至80℃进行恒温反应5h，反应完成后冷却烘干后即为页岩抑制剂。
试验例1
经Malvern Viscotek 3580凝胶色谱仪对页岩抑制剂进行数均分子量测试。
表1页岩抑制剂的数均分子量
样品 数均分子量(g/mol)
实施例1 3045
实施例2 3487
实施例3 3236
实施例4 3392
实施例5 3879
实施例6 3187
对比例4 67782
对比例10 1875
如表1所示，实施例1-6中的抑制剂的数均分子量都在3000-4000g/mol左右，分子量较低，证明小分子抗高温页岩抑制剂制备成功。
试验例2
将10g干燥的钠基膨润土放入压模中在10MPa下用液压机压制10分钟得到膨润土岩心试样。配制实施例和对比例样品1wt％水溶液各一份，加入上述制备的岩心试样，利用高温高压泥页岩膨胀仪测定180℃热滚24小时后岩心试样的膨胀高度。同时设置不加页岩抑制剂的对照组，即在蒸馏水中加入上述制备的岩心试样，利用高温高压泥页岩膨胀仪测定180℃热滚24小时后岩心试样的膨胀高度。
表2线性膨胀高度
从表2可以看出，与蒸馏水相比，在1％的本发明实施例制备的页岩抑制剂溶液中，膨润土的线性膨胀高度较低，在高温下也表现出了出色的抑制性能。
试验例3
将实施例或对比例制备的页岩抑制剂配制成1％质量浓度的页岩抑制剂水溶液，加入50g过6-10目筛的干燥(103℃下干燥10h)的页岩岩屑，然后转入老化罐中在180℃或200℃条件下热滚16小时。待其冷却至室温时，倒入40目的标准筛中，用自来水冲洗1分钟后将标准筛上剩余的岩屑在103℃条件下烘干10小时后称重。页岩岩屑的滚动回收率即为热滚后剩余的岩屑重量与热滚前使用的岩屑重量之比。同时设置不加页岩抑制剂的对照组，即在蒸馏水中进行上述试验。
表3滚动回收率
综合表2和表3可以看出，1％的小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂在高温下抑制性能良好。而1％对比例1中由于缺少有机阳离子基团，无法对页岩表面进行静电吸附，并中和页岩表面的负电性，因此其抑制性能较差；对比例2则是缺少2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸基团，因此对聚合物的抗温性能有较大的影响，在高温下无法保持良好的性能；对比例3中的没有丙烯酸酯单体，缺少疏水单体，不能形成疏水缔合结构，对聚合物的抗温性能有较大的影响，同时缺乏疏水单体，不能改变页岩表面的润湿性，阻止水分子的进入，因此其抑制性能弱于本发明实施例产品；对比例4中缺少乙醇从而无法控制聚合产物为小分子，因为乙醇作为该聚合反应中的链转移剂能够有效的控制聚合物的分子量，小分子的抑制剂能够有效的进入黏土层间将相邻的黏土层牢固的结合在一起从而阻止水分子进入层间抑制页岩的水化，因此抑制性能较差；对比例5中由于没有酰胺类单体作为主链，阳离子单体、阴离子单体和丙烯酸酯单体由于大空间位阻较难聚合；对比例6中二甲基二烯丙基氯化铵作为阳离子单体参与聚合，也具有一定的抑制性，但总体抑制性不如本发明中的阳离子单体；对比例7中阴离子单体的比例提升至10份，分子链中阴阳离子比例相近，因此分子链间静电作用过强导致分子链发生蜷缩从而无法有效的发挥抑制作用；对比例8中疏水单体比例过大导致聚合物的水溶性变差，从而无法有效的在水基钻井液中发挥作用；对比例9中丙烯酸十八烷基酯相比甲基丙烯酸十八烷基酯少了一个甲基，减少了空间位阻，抗温能力有所下降；对比例10中溶剂为纯乙醇，产物分子量减小，导致吸附位点减少，在高温下吸附能力较差从而导致高温下性能较差；对比例11中阴离子单体换为烯丙基磺酸钠相比2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸单体抗温能力稍有不如，因此高温下性能不如阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸合成产物；对比例12中缺少抗高温单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸，并且溶剂为纯乙醇，合成产物分子量较低，高温下抑制性能较差。
试验例4
将实施例或对比例制备的页岩抑制剂配制成1％质量浓度的页岩抑制剂水溶液，将抛光后的页岩岩心放入上述溶液中装入老化罐在180℃下老化16h后得到改性页岩岩心。利用OCA-25型光学接触角测定仪测定改性后页岩岩心表面的接触角。同时设置不加页岩抑制剂的对照组，即在蒸馏水中进行上述试验。
表4页岩样品改性前后的接触角
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表4可以看出，蒸馏水处理过的页岩表面的接触角为24.1°，表明页岩表面是强亲水的。实施例中的页岩样品的接触角都大于90°，表明小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂能够吸附在页岩的表面改变页岩表面的润湿性，从而有效阻止水分子的进入抑制页岩的水化。而对比例中的接触角较小，并没有实现润湿反转，因此其抑制性能较差。
试验例5
将4份钠基膨润土加入到100份水中，高速(速率为6000r/min)搅拌20min后室温静置养护24h，得到膨润土基浆，将膨润土基浆再搅拌20min后加入1份实施例4中的页岩抑制剂，在5000rpm下搅拌20min后，装入老化罐，放入滚子炉中，在180℃或200℃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)，结果见表5。同时设置不加页岩抑制剂的对照组。
表5页岩抑制剂在钻井液中配伍性测试
由表5所示的结果可知，本发明的页岩抑制剂对钻井液流变性能几乎不影响，能够降低一定量的滤失量，与钻井液的配伍性良好。
综上，本发明的小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂可以在高温条件下有效抑制页岩的水化，维持井壁的稳定，满足深层、超深层钻井的需要。
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 (7)

1.一种小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，其特征在于，包括如下质量份数的原料制备而成：酰胺类单体16-18份、有机阳离子单体10-12份、有机阴离子单体2-4份、丙烯酸酯类单体1-2份、引发剂0.05-0.17份、助溶剂0.6-1.1份、溶剂124-220份；
所述酰胺类单体为甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺中的一种或两种以上的组合；所述有机阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵中的一种或两种以上的组合；所述有机阴离子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸；所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯或甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或两种以上的组合；所述溶剂为乙醇和水的混合溶液；乙醇和水的质量比为(1-3)：1；所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的数均分子量为3000-4000g/mol。
2.根据权利要求1所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
3.根据权利要求1所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂，其特征在于，所述助溶剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
4.如权利要求1-3任意一项所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将助溶剂溶于溶剂中，加入酰胺类单体、有机阳离子单体、有机阴离子单体和丙烯酸酯类单体，混合均匀后加入引发剂，惰性气体保护下进行反应，反应完成后冷却、干燥即得小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂。
5.根据权利要求4所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，反应温度为60-80℃，反应时间为4-6h。
6.根据权利要求4所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。
7.如权利要求1-3任意一项所述小分子疏水缔合抗高温页岩抑制剂的应用，其特征在于，应用于水基钻井液体系，以抑制页岩水化膨胀和分散。
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