本發(fā)明屬于油田鉆井液用處理劑領(lǐng)域,尤其涉及一種鉆井液用胺基抑制劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、在鉆井過程中,井壁失穩(wěn)是造成井下復(fù)雜的主要因素,尤其是在含大段泥頁巖地層,由于泥頁巖水化分散,井壁垮塌問題非常頻繁。據(jù)統(tǒng)計(jì),因泥頁巖水化分散導(dǎo)致的井壁失穩(wěn)問題占井壁失穩(wěn)發(fā)生率的90%以上。而抑制劑就是一種可抑制泥頁巖水化分散,保持井壁穩(wěn)定的一種鉆井液常用處理劑。常用的鉆井液用抑制劑主要有瀝青類、聚合物類和無機(jī)鹽類等。但瀝青類不利于保護(hù)環(huán)境,硅酸鹽會(huì)造成鉆井液流變性控制難度大,鉀鹽用量較大,聚乙二醇類抑制性能相對(duì)較差等問題。而胺基抑制劑是目前現(xiàn)場應(yīng)用效果最好的一種抑制劑品種,具有用量少,抑制性能強(qiáng)等優(yōu)勢。
2、申請(qǐng)?zhí)枮?01510534350.0的中國專利公開了一種聚胺抑制劑及其制備方法,采用多胺基化合物與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到;申請(qǐng)?zhí)枮?01110313847.1的中國專利公開了一種聚胺抑制劑及其制備方法,采用端基二胺、環(huán)醚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到。上述兩種方案中使用的胺基化合物主要為含伯胺和仲胺,與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)時(shí)易發(fā)生嚴(yán)重交聯(lián),反應(yīng)條件不易控制,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井液用胺基抑制劑及其制備方法和應(yīng)用,本發(fā)明提供的抑制劑具有較強(qiáng)的抑制性能,與鉆井液配伍性好,胺基分布在分子主鏈上,抗溫性能好,非常適合應(yīng)用于抗高溫水基鉆井液體系中;且該抑制劑的制備條件溫和,易于控制,無需添加鏈增長終止劑,產(chǎn)品不易交聯(lián),質(zhì)量穩(wěn)定性好。
2、本發(fā)明提供了一種鉆井液用胺基抑制劑,所述鉆井液用胺基抑制劑中含有式(i)結(jié)構(gòu)化合物:
3、
4、式(i)中,r為c1~c10的烷基,n為1~10之間的整數(shù),m為5~200之間的整數(shù)。
5、優(yōu)選的,所述r為-ch3或-ch2ch3。
6、優(yōu)選的,所述n為2~4之間的整數(shù)。
7、優(yōu)選的,所述m為5~100之間的整數(shù)。
8、優(yōu)選的,所述鉆井液用胺基抑制劑中還含有液相介質(zhì);所述鉆井液用胺基抑制劑的固含量為10~50wt%。
9、本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的鉆井液用胺基抑制劑的制備方法,包括以下步驟:
10、式(i)結(jié)構(gòu)的氨基化合物與環(huán)氧氯丙烷在液相介質(zhì)中混合反應(yīng),得到鉆井液用胺基抑制劑;
11、
12、式(i)中,r為c1~c10的烷基,n為1~10之間的整數(shù)。
13、優(yōu)選的,所述氨基化合物為n,n-二甲基乙二胺、n,n-二甲基丙二胺、n,n-二甲基丁二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n-二乙基丙二胺或n,n-二乙基丁二胺。
14、優(yōu)選的,所述氨基化合物與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:(0.5~1)。
15、優(yōu)選的,所述混合反應(yīng)的溫度為40~70℃;所述混合反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2h。
16、本發(fā)明提供了一種鉆井液,所述鉆井液中含有上述技術(shù)方案所述的鉆井液用胺基抑制劑或上述技術(shù)方案所述的制備方法制得的鉆井液用胺基抑制劑。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種鉆井液用胺基抑制劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的鉆井液用胺基抑制劑中含有式(i)結(jié)構(gòu)化合物,式(i)中,r為c1~c10的烷基,n為1~10之間的整數(shù),m為5~200之間的整數(shù)。本發(fā)明提供的抑制劑含有式(i)結(jié)構(gòu)化合物,具有較強(qiáng)的抑制性能,與鉆井液配伍性好;式(i)結(jié)構(gòu)化合物中的胺基分布在分子主鏈上,抗溫能力強(qiáng);式(i)結(jié)構(gòu)化合物中含有大量胺基和羥基,可吸附在泥頁巖表面或進(jìn)入晶格內(nèi)部,拉緊晶層,減少泥頁巖水化分散,保持鉆井過程中井壁穩(wěn)定。另外,本發(fā)明提供的抑制劑在合成制備時(shí)反應(yīng)條件溫和,易于控制,無需添加鏈增長終止劑,產(chǎn)品不易交聯(lián),質(zhì)量穩(wěn)定性好。
1.一種鉆井液用胺基抑制劑,其特征在于,所述鉆井液用胺基抑制劑中含有式(i)結(jié)構(gòu)化合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用胺基抑制劑,其特征在于,所述r為-ch3或-ch2ch3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用胺基抑制劑,其特征在于,所述n為2~4之間的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用胺基抑制劑,其特征在于,所述m為5~100之間的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液用胺基抑制劑,其特征在于,所述鉆井液用胺基抑制劑中還含有液相介質(zhì);所述鉆井液用胺基抑制劑的固含量為10~50wt%。
6.一種權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的鉆井液用胺基抑制劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述氨基化合物為n,n-二甲基乙二胺、n,n-二甲基丙二胺、n,n-二甲基丁二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n-二乙基丙二胺或n,n-二乙基丁二胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述氨基化合物與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:(0.5~1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述混合反應(yīng)的溫度為40~70℃;所述混合反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2h。
10.一種鉆井液,其特征在于,所述鉆井液中含有權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的鉆井液用胺基抑制劑或權(quán)利要求6~9任一項(xiàng)所述的制備方法制得的鉆井液用胺基抑制劑。