专利名称：一种阳离子聚胺类聚合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阳离子聚胺类聚合物及其制备方法和应用，具体地说涉及一种钻井液用的阳离子聚季胺类页岩抑制剂及其制备方法。
背景技术：
钻井液是指油气钻井过程中，以其多种功能满足钻井需求的各种循环流体的总称。钻井液的功能主要有携带和悬浮钻屑；稳定井壁和平衡地层压力；冷却和润滑钻头、 钻具；传递水动力。随着油气勘探领域的发展，深井、超深井，海洋井及复杂地段井的出现， 在钻探过程中，钻遇泥页岩地层时，泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失稳、钻头泥包和井眼净化等一系列问题，增加了钻井难度，并对钻井液体系特别是页岩抑制剂提出了更高的要求。常用的钻井液用页岩抑制剂主要有浙青类、聚合物类和无机盐类等，这些页岩抑制剂均各自存在一些不足如浙青类不利于保护环境；硅酸盐会使体系流变性难以调控；糖苷类、聚乙二醇类不能解决活性泥页岩的钻井问题，通常需要采用不利于环境保护的油基钻井液。近年来，高性能水基钻井液(HPWBM)，又称胺基钻井液(Amine based mud)在国外应用较广。相比传统的油基钻井液，胺基钻井液因其具有环保、成本低、性能良好等特性成为世界各国石油研究者关注的研究热点。
钟汉毅等在《石油钻探技术》第38卷第I期104-108页中综述了胺类页岩抑制剂的发展历程，概括了不同胺类页岩抑制剂的特点，分析了其作用机理，介绍了新型高性能胺类水基钻井液抑制性的评价方法和应用现状。该文献中指出具有季铵盐结构的聚三乙醇胺甲基季胺的页岩抑制性有限，且有毒。
CN200710190408. X公开了一种聚胺类阳离子疏水缔合水溶性聚合物的合成方法， 以环氧氯丙烷、长链烷基仲胺和二甲胺为原料，使环氧氯丙烷和长链烷基仲胺在40°C 70°C的温度范围充分混合反应；然后降温至0°C 20°C，连续滴加二甲胺溶液；滴加完毕后，连续而缓慢的升温至40°C 80°C，进行保温反应，最终生成所需的聚胺类阳离子疏水缔合水溶性聚合物。该方法制备的聚胺类阳离子疏水缔合水溶性聚合物的页岩抑制效果并没有公开。
US5908814公开了一种阳离子聚季胺类页岩抑制剂极其制备方法，但其同样存在着页岩抑制效果有限的不足。发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种阳离子聚胺类聚合物及其制备方法和应用。该阳离子聚胺类聚合物含有双主链、可形成网格状 结构，提高了泥页岩抑制效果。
—种阳离子聚胺类聚合物，具有如下的结构(I)，该阳离子聚胺类页岩抑制剂的运动黏度为looo-sooomnis-1，其是由环氧氯丙烷和结构式为(II)的化合物聚合而成，(I)
权利要求
1.一种阳离子聚胺类聚合物，其特征在于具有如下的结构(I)，该阳离子聚胺类页岩抑制剂的运动黏度为ΙΟΟΟ-δΟΟΟπι^ Τ1，其是由环氧氯丙烷和结构式为(II)的化合物聚合而成，
2.一种阳离子聚胺类聚合物的制备方法，以端二胺、环醚、环氧氯丙烷为原料，首先在搅拌及60-100°C条件下向端二胺中滴加环醚，端二胺与滴加的环醚摩尔比为1:2，反应l-4h生成结构式为(II)的化合物，然后将温度升至90-150°C，搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，滴加的环氧氯丙烷与端二胺的摩尔比为2: 1，待反应体系出现增稠现象时，至少维持半小时后加入终止剂，终止剂与端二胺的摩尔比为2:1，继续反应l-4h，得阳离子聚胺类聚合物样品。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的端二胺为乙二胺、丙二胺、己二胺。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的环醚为环氧乙烷，环氧丙烷。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的终止剂为盐酸、硫酸、硝酸、冰醋酸、柠檬酸、甲酸、乙酸中的一种或几种混合。
6.权利要求1所述的阳离子聚胺类聚合物作为钻井液页岩抑制剂的应用。
全文摘要
本发明公开一种阳离子聚胺类聚合物及其制备方法和应用。该阳离子聚胺类聚合物含有双主链、可形成网格状结构。一种阳离子聚胺类聚合物的制备方法，以端二胺、环醚、环氧氯丙烷为原料，首先在搅拌及60-100℃条件下向端二胺中滴加环醚，端二胺与滴加的环醚摩尔比为12，反应1-4h生成结构式为(II)的化合物，然后将温度升至90-150℃，搅拌条件下滴加环氧氯丙烷，滴加的环氧氯丙烷与端二胺的摩尔比为2:1，待反应体系出现增稠现象时，至少维持半小时后加入终止剂，终止剂与端二胺的摩尔比为2:1，继续反应1-4h，得阳离子聚胺类聚合物样品。阳离子聚胺类聚合物作为钻井液页岩抑制剂的应用。该阳离子聚胺类聚合物富含丰富的羟基，具有良好的水溶性；能够有效抑制粘土的水化膨胀及分散；提供一定的润滑性能，且环境友好。
文档编号C09K8/035GK103044679SQ20111031384
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者鲁娇, 陈楠, 杨超, 张喜文, 黎元生, 方向晨 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院