专利名称：一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于石油天然气行业钻井液中作为降滤失剂的AM/AMPS-Na/MAM 共聚物及制备方法。
背景技术：
针对油气勘探开发向深部发展，钻遇地层越来越复杂，钻井完井所面临的困难越来越大的实际问题，国内外学者围绕超高温水基钻井液的需要，在油田用处理剂方面开展了一系列工作。重点放在丙烯酰胺类共聚物的改性，引进新的单体与丙烯酰胺共聚，制备各种降滤失剂。但合成的聚合物与超高温条件下钻井液性能维护的需要还存在差距。为此， 本发明采用丙烯酰胺(AM)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS-Na)和环糊精改性丙烯酰胺(MAM)等单体为原料，采用均勻设计优化配方，制备P (AM/AMPS-Na/MAM)共聚物，该共聚物作为抗高温钻井液处理剂，具有较强的降滤失作用和较好的抗温抗盐能力。
发明内容
本发明的目的是为了克服因地层压力、温度不断升高，造成水泥浆稠化时间变短，外加剂失效，滤失量增大等不良情况，特提供一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物，其特征在于该共聚物是由丙烯酰胺简写AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠简写AMPS-Na， 环糊精改性丙烯酰胺简写MAM三种单体聚合而得；所用原料组分的摩尔百分比及部分性能为AM单体为83-85%，将AM用蒸馏水配成浓度为0. lg/L的水溶液；AMPS-Na为15_16%， 用浓度为4. Og/L的NaOH溶液滴定2-丙烯酰胺基_2_甲基丙磺酸AMPS，至pH7_8，即得 AMPS-Na ；MAM单体1%- ，将5. Og丙烯酰胺配成浓度为50. Og/L的水溶液，加入浓度为 4. Og/L的NaOH溶液200mL，二者混合均勻后倒入三口瓶中，通入适量Cl2,进行Hofmann降解，得到部分降解后的丙烯酰胺，然后依次加入3mL环氧氯丙烷和0. 5g环糊精，在80°C下反应9小时后，用无水乙醇洗涤3-5次，得絮状白色固体，于60°C烘箱中烘干即得环糊精改性丙烯酰胺单体MAM ；共聚物制备中，螯合剂用乙二胺四乙酸二钠，加入量占反应单体总质量的0. 25%-0. 3%，氧化剂用过硫酸钾，占单体总质量的1. 25%-1. 5%，还原剂用亚硫酸氢钠，占单体总质量的1. 25%-1. 5%。该共聚物的结构式为
权利要求
1.一种AM/AMPS-Na/MAM共聚物，其特征在于该共聚物是由丙烯酰胺AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠AMPS-Na，环糊精改性丙烯酰胺MAM三种单体聚合而得；所用原料组分的摩尔百分比及部分性能为AM单体为83-85%，将AM用蒸馏水配成浓度为0. lg/L的水溶液；AMPS-Na为15-16%，用浓度为4. Og/L的NaOH溶液滴定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 AMPS,至pH7-8，即得AMPS-Na ；MAM单体1%- ，将5. Og丙烯酰胺配成浓度为50. Og/L的水溶液，加入浓度为4. Og/L的NaOH溶液200mL，二者混合均勻后倒入三口瓶中，通入适量Cl2, 进行Hofmarm降解，得到部分降解后的丙烯酰胺，然后依次加入3mL环氧氯丙烷和0. 5g环糊精，在80°C下反应9小时后，用无水乙醇洗涤3-5次，得絮状白色固体，于60°C烘箱中烘干即得环糊精改性丙烯酰胺单体MAM ；共聚物制备中，螯合剂用乙二胺四乙酸二钠，加入量占反应单体总质量的0. 25%-0. 3%，氧化剂用过硫酸钾，占单体总质量的1. 25%-1. 5%，还原剂用亚硫酸氢钠，占单体总质量的1. 25%-1. 5%。
2.一种如权利要求1所述共聚物的制备方法，其特征是先在反应容器中加入200mL 浓度为0. lg/L丙烯酰胺AM水溶液，再加入浓度为0. 4g/L的环糊精改性丙烯酰胺MAM IOmL 和浓度为0. 5g/L的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠AMPS-Na 21mL ；然后往上述混合液中依次加入浓度为0. 2g/L乙二胺四乙酸二钠0. 5mL、浓度为0. 5g/L的过硫酸钾氧化剂 1. OmL和浓度为1. Og/L亚硫酸氢钠0. 5mL ；最后将上述溶液搅拌均勻后，在氮气保护下，在温度为40-50°C下反应5-6h，制得透明胶状产物AM/AMPS-Na/MAM共聚物。
全文摘要
本发明是用于油气田钻井液中作降滤失剂的AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制备方法。它可克服因地层压力、温度升高造成水泥浆稠化时间变短、外加剂失效、滤失量增大问题。其技术方案该共聚物由丙烯酰胺AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠AMPS-Na，环糊精改性丙烯酰胺MAM聚合而得；AM为83-85%，AMPS-Na为15-16%，MAM1%-2%。先在反应容器中加入AM水溶液、MAM溶液和AMPS-Na溶液；然后再加入乙二胺四乙酸二钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠；最后搅拌均匀在氮气保护下，40-50℃下反应5-6h，制得AM/AMPS-Na/MAM共聚物。本发明作钻井液处理剂，热稳定性能好，抗温能力强，具有较好的降滤失作用；其制备方法简便可行，反应条件温和；用于油气田作钻井处理剂。
文档编号C08F220/56GK102199251SQ20111008953
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者李超成, 葛菊, 邹慧慧, 邹长军, 陈小蓉, 韩佳婷 申请人:西南石油大学