适用于油基钻井液降粘的双嵌段共聚物及其制备方法和应用以及油基钻井液和应用与流程

文档序号:12757584阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双嵌段共聚物,其特征在于,该共聚物主要由嵌段A和嵌段B构成,其中,嵌段A由选自式(1)所示的结构单元构成,嵌段B由选自式(2)所示的结构单元构成,所述嵌段A的数均分子量为1500-10000,

式(1)式(2)

其中,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H和C1-C6的烷基;R2和R2'各自独立地选自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-R3或-COOR3,R3选自C1-C6的烷基;R5选自C1-C8的亚烷基;X选自-NH-或-O-。

2.根据权利要求1所述的双嵌段共聚物,其中,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H和C1-C4的烷基;R2和R2'各自独立地选自H、C1-C4的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-R3或-COOR3,R3选自C1-C4的烷基;R5选自C1-C6的亚烷基;

优选地,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基;R2和R2'各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3和-COOCH(CH3)CH3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3或-COOCH(CH3)CH3;R5选自-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CH2-(CH2)3-CH2-或-CH2-(CH2)4-CH2-。

3.根据权利要求1或2所述的双嵌段共聚物,其中,所述式(1)所示的结构单元和式(2)所示的结构单元的含量摩尔比为1:0.2-5,优选为1:0.5-2,更优选为1:0.6-1.6;

优选地,所述嵌段A的数均分子量为5000-25000,优选为6000-24000,更优选为8000-20000,更进一步优选为8500-16000。

4.一种双嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,该方法包括:

(1)在链转移剂和第一偶氮引发剂存在下,在第一有机溶剂中,制备将式(1')所示的化合物进行聚合反应,得到数均分子量为1500-10000的聚合物A;

(2)在第二偶氮引发剂存在下,在第二有机溶剂中,将聚合物A与式(2')所示的化合物进行共聚合反应;

式(1')式(2')

其中,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H和C1-C6的烷基;R2和R2'各自独立地选自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-R3或-COOR3,R3选自C1-C6的烷基;R5选自C1-C8的亚烷基;X选自-NH-或-O-;X'选自卤素。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H和C1-C4的烷基;R2和R2'各自独立地选自H、C1-C4的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-R3或-COOR3,R3选自C1-C4的烷基;R5选自C1-C6的亚烷基;X'选自F、Cl或Br;

优选地,R1、R1'、R4、R4'和R6各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基;R2和R2'各自独立地选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3和-COOCH(CH3)CH3,且R2和R2'中至少有一个选自-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3或-COOCH(CH3)CH3;R5选自-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CH2-(CH2)3-CH2-或-CH2-(CH2)4-CH2-。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,步骤(1)所得的聚合物A的数均分子量为5000-25000,优选为6000-24000,更优选为8000-20000,更进一步优选为8500-16000;

优选地,步骤(2)中,形成该聚合物A的式(1')所示的化合物与式(2')所示的化合物的用量的摩尔比为1:0.2-5,优选为1:0.5-2,更优选为1:0.6-1.6。

7.根据权利要求4所述的方法,其中,步骤(1),所述链转移剂为2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸、3-苄基三硫碳酸酯基丙酸、二硫代苯甲酸(4-氰基戊酸)酯和双硫代苯甲酸异丙苯酯中的一种或多种;更优选地,相对于1mol的式(1')所示的化合物,所述链转移剂的用量为15-55mmol,优选为20-50mmol,更优选为24-35mmol;

优选地,步骤(1),所述第一偶氮引发剂为4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种;更优选地,相对于1mol的式(1')所示的化合物,所述第一偶氮引发剂的用量为8-25mmol,优选为8-20mmol,更优选为9.5-17mmol;

优选地,所述第一有机溶剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,4-二氧六环、乙醇和异丙醇中的一种或多种;更优选地,相对于1mol的式(1')所示的化合物,所述第一有机溶剂的用量为200-600mL。

8.根据权利要求4所述的方法,其中,步骤(2),所述第二偶氮引发剂为4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或多种;更优选地,相对于1mol的式(2')所示的化合物,所述第二偶氮引发剂的用量为3-10mmol,优选为3-6mmol;

优选地,所述第二有机溶剂为DMF、THF、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳中的一种或多种;更优选地,相对于1mol的式(2')所示的化合物,所述第二有机溶剂的用量为400-1200mL。

9.根据权利要求4所述的方法,其中,步骤(1),所述聚合反应的条件包括:温度为50-80℃,优选为55-70℃;时间为2-6h,优选为3-5h;

优选地,步骤(2),所述共聚合反应的条件包括:温度为80-140℃,优选为100-120℃;时间为12-36h,优选为18-24h。

10.一种由权利要求4-9中任意一项所述的方法制得的双嵌段共聚物。

11.权利要求1-3和10中任意一项所述的双嵌段共聚物在钻井液中作为降粘剂的应用。

12.一种含有权利要求1-3和10中任意一项所述的双嵌段共聚物作为降粘剂的油基钻井液。

13.根据权利要求12所述的油基钻井液,其中,相对于100重量份的所述油基钻井液中的油相,所述双嵌段共聚物的含量为0.5-3重量份。

14.根据权利要求12所述的油基钻井液,其中,所述油基钻井液的密度为2g/cm3以上。

15.权利要求12-14中任意一项所述的油基钻井液在油气钻井中的应用。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1