专利名称：一种钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于水基钻井液，能有效防止钻井过程中粘土矿物水化分散的钻井液用抑制剂一聚胺抑制剂的合成方法。
背景技术：
钻井过程中泥页岩中粘土矿物的水化分散作用是导致井眼缩径、井壁垮塌的主要原因，同时岩屑分散引起钻井液粘土含量过高、亚微米颗粒增多、从而导致钻井液增稠、 性能恶化，极易引发起下钻遇阻、卡钻等井下复杂事故，极大的增加了钻井作业的成本和难度。因此钻井液高效抑制剂一直是近几年的研究热点，由此而研究出以抑制粘土分散为主的各种泥页岩抑制剂，如聚醚多元醇、有机硅酸盐、正电胶、阳离子聚合物、甲基葡萄糖甙等。但是，这些页岩抑制剂在钻遇高水敏性、强分散、蒙脱石含量高的泥页岩时，仍然不能很好的抑制泥页岩的水化膨胀，甚至一些处理剂达不到储层保护和环保的要求。因此，在充分考虑页岩抑制剂的分子结构、官能团设计、匹配性、耐温性、抗盐抗钙性和环境保护性的基础上，研制合成出一种新型胺基聚合物高效抑制剂，对于提高勘探开发的进度与成功率，油气井工程的井下安全、井壁稳定、储层保护和环境保护均具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种水基钻井液用抑制剂，对粘土矿物水化分散和膨润土造浆具有良好的抑制作用的聚胺抑制剂的合成方法。该添加剂加入钻井液体系后，能够利用其独特分子大小和官能基团，通过吸附作用、离子交换作用等将粘土片层紧紧吸附在一起， 避免水分子进入，从而抑制其水化分散。能有效解决或避免由于泥页岩水化分散引起钻井液粘土含量过高、亚微米颗粒增多，从而导致钻井液增稠、性能恶化，引发的起下钻遇阻、卡钻等井下复杂事故。本发明可采用的技术方案是该聚胺抑制剂可由起始剂和磺酰化剂进行反应，制得中间产物端磺基酯化物；将端磺基酯化物与胺化剂进一步反应，将端磺基置换成端胺基， 制得聚胺抑制剂。具体合成方法为(1)将起始剂和敷酸剂装入带有搅拌、冷却和回流装置的反应器中，搅拌30min， 向反应器中滴加磺酰化剂，进行反应，控制反应温度为0 30°C，在常压氮气保护条件下， 反应10 12小时，将所得反应物过滤，滤液溶于水中，待静止分相后，取下层液体，减压蒸馏去除水，即可获得端磺基酯化物。起始剂进行磺酯化反应的通式为
权利要求
1.一种钻井液用聚胺抑制剂制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)将起始剂和敷酸剂置于反应器中，在常压及氮气保护下，向反应器中滴加磺酰化剂，进行磺酯化反应，反应时间为10 12小时，磺酯化温度为0 30°C，将反应物过滤，将滤液溶于水中，待静止分相后，取下层液体，减压蒸馏去除水，即获得端磺基酯化物，其反应通式为所述的起始剂为羟端基聚烯烃；所述的敷酸剂为吡啶、碳酸钠或三乙胺；所述的磺酰化剂为甲苯磺酰氯或甲基磺酰氯中的一种；起始剂和敷酸剂的摩尔比为1 2 5 ；起始剂和磺酰化剂的摩尔比为1 1 5 ；(2)将端磺基酯化物滴加到装有胺化剂和沉淀剂的反应釜中进行胺化反应，反应2 3 小时，胺化温度为70 90°C，将产物过滤，减压蒸馏脱除溶剂，即得聚胺抑制剂；所述的胺化剂其结构通式为
2.一种钻井液用聚胺抑制剂，其特征在于所述的聚胺抑制剂是根据权利要求1所述的方法制备的。
全文摘要
本发明涉及一种钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法；将起始剂和敷酸剂置于反应器中，在常压及氮气保护下，向反应器中滴加磺酰化剂，进行磺酯化反应，反应时间为10～12小时，磺酯化温度为0～30℃，将反应物过滤，将滤液溶于水中，待静止分相后，取下层液体，减压蒸馏去除水，得端磺基酯化物；将端磺基酯化物滴加到装有胺化剂和沉淀剂的反应釜中进行胺化反应，反应2～3小时，胺化温度为70～90℃，将产物过滤，减压蒸馏脱除溶剂，得聚胺抑制剂；该添加剂适用于多种水基钻井液，能够很好的控制泥页岩的水化分散，有效降低由于泥页岩水化分散带来的钻井液增稠、钻井液性能恶化等问题，为实现安全高效钻井提供一定的保障。
文档编号C08G65/00GK102504065SQ20111035692
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者宋有胜, 徐鸿志, 汤发明, 王宇宾, 王雪莹, 郝志伟 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团工程技术研究院, 中国石油集团海洋工程有限公司