[發明專利]梳型多糖類化合物及其制備方法和作為包被劑的應用及水基鉆井液及其應用

有效

• 申請號: 201610729963.4
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106366204B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 蔣官澄;賀垠博;葛慶穎;劉沖;楊麗麗;王勇;張永清;王照輝;程琳;胡景東
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: C08B13/00
• 分類號: C08B13/00;C08B3/16;C08F251/00;C08F251/02;C08F220/56;C08F220/06;C09K8/035
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉淼,劉兵

技術領域

本發明涉及石油工業的鉆井領域，具體地，涉及一種梳型多糖類化合物及其制備方法和作為包被劑的應用及水基鉆井液及其應用。

背景技術

包被劑是水基鉆井液處理劑中非常重要的一種處理劑，它不僅可以通過吸附作用包被巖屑，防止巖屑分散，利于固控過程中巖屑的排除，同時包被劑對泥頁巖等有強抑制作用，阻止其水化膨脹，有利于井壁穩定。此外，在鹽水鉆井液體系中，包被劑也會起到部分提切、潤滑作用，具有多功能性。

高分子量聚丙烯酰胺類聚合物作為常用的包被劑，包被、抑制性突出，但一直存在著抗溫、抗鹽性不足等缺陷。由于高分子量聚丙烯酰胺分子鏈為柔性長鏈，其在高剪切作用下極易降解，導致其分子量降低，從而失去包被性能。將耐溫耐鹽單體如N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝到聚丙烯酰胺上是較為常用的聚丙烯酰胺類包被劑的改性方法，但引入這些單體后聚合物的分子量會大幅度降低，導致其包被性能下降。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的包被劑難以兼具較好的包被性能、抗溫性能和抗鹽性能的缺陷，提供了一種具有優良的包被性能、抗溫性能和抗鹽性能的梳型多糖類化合物及其制備方法和作為包被劑的應用及水基鉆井液及其應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種梳型多糖類化合物，所述梳型多糖類化合物的主鏈由磺化多糖類化合物提供，所述梳型多糖類化合物的側鏈由下式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物提供，其中，所述磺化多糖類化合物為磺化的淀粉、磺化的纖維素類化合物或磺化的黃原膠：

式(1)式(2)

其中，R¹、R¹'、R²和R²'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基。

本發明還提供了一種梳型多糖類化合物的制備方法，該方法包括：

(1)在含水溶劑中，將多糖類化合物與磺化劑進行磺化反應，得到磺化多糖類化合物；

(2)在含水溶劑中，在接枝共聚催化劑存在下，將磺化多糖類化合物、式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物進行接枝共聚反應；

其中，所述多糖類化合物為淀粉、纖維素類化合物和黃原膠中的一種或多種；

式(1)式(2)

其中，R¹、R¹'、R²和R²'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基。

本發明還提供了上述方法制得的梳型多糖類化合物。

本發明還提供了上述梳型多糖類化合物在鉆井液中作為包被劑的應用。

本發明還提供一種含有上述梳型多糖類化合物作為包被劑的水基鉆井液。

本發明還提供上述水基鉆井液在油氣鉆井中的應用。

本發明提供的梳型多糖類化合物，通過主鏈的磺化多糖類化合物和側鏈的丙烯酸類和丙烯酰胺類單元的協同作用，能夠在鉆井液中作為包被劑時發揮良好的包被性能，且還具有優良的抗溫性能和抗鹽性能。特別是，本發明所得的梳型多糖類化合物溶解性好，更適用于水基鉆井液。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。

本發明提供一種梳型多糖類化合物，所述梳型多糖類化合物的主鏈由磺化多糖類化合物提供，所述梳型多糖類化合物的側鏈由下式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物提供，其中，所述磺化多糖類化合物為磺化的淀粉、磺化的纖維素類化合物或磺化的黃原膠：

式(1)式(2)

其中，R¹、R¹'、R²和R²'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基。