[發明專利]一種樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610957891.9
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106519254B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 邱正松;鐘漢毅;趙欣;黃維安;張道明;湯志川;張馨;王偉吉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K8/035
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 楊磊

1.一種樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑，該抑制劑是由端胺基樹枝狀聚合物與環醚、叔胺進行季銨化反應得到的改性產物；

所述的端胺基樹枝狀聚合物為聚丙烯亞胺樹枝狀聚合物或聚酰胺-胺樹枝狀聚合物；

所述的聚丙烯亞胺樹枝狀聚合物代數為0代至5代；所述的聚酰胺-胺樹枝狀聚合物為0代至10代。

2.根據權利要求1所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑，其特征在于，所述的環醚的分子結構如下：

其中，R為碳原子數為1-6的烷基，X為鹵素原子。

3.根據權利要求2所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑，其特征在于，所述的環醚的分子結構中R為碳原子數為1-4的烷基，X為Cl、Br和I。

4.根據權利要求1所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑，其特征在于，所述的季銨化反應時所用的叔胺結構如下：

其中，R₁、R₂和R₃為碳原子數為1-12的烷基，R₁、R₂和R₃相同或不同。

5.權利要求1-4任一項所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑的制備方法，包括步驟如下：

將端胺基樹枝狀聚合物溶于溶解溶劑中，然后緩慢滴加叔胺，室溫下攪拌0.5～3h后，緩慢滴加環醚；滴加完畢后將溫度升至40～90℃，反應2～12h；蒸發除去溶解溶劑，加入沉淀溶劑沉淀出固體，將固體真空干燥，即得樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的端胺基樹枝狀聚合物與環醚的摩爾比為1:1～1：（2×端胺基樹枝狀聚合物的端胺基數目）。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的叔胺與環醚的摩爾比為1:1～10:1。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的溶解溶劑為無水甲醇或/和無水乙醇；所述的沉淀溶劑為無水乙醚或無水丙酮。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，端胺基樹枝狀聚合物與溶解溶劑的體積比1:5～1:20。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，滴加完畢環醚后反應溫度為40～70℃，反應時間為4～8h。

11.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，反應過程中，通入氮氣進行保護。

12.權利要求1-4任一項所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑的應用，作為泥頁巖抑制劑應用于鉆井液中。

13.根據權利要求12所述的應用，其特征在于，所述的樹枝狀季銨鹽頁巖抑制劑的使用濃度為0.1～5wt%。

14.根據權利要求12所述的應用，其特征在于，G0-G3端胺基樹枝狀聚合物季銨化后得到的樹枝狀季銨鹽與G5-G10端胺基樹枝狀聚合物季銨化后得到的樹枝狀季銨鹽按1:1-15:1質量比混合使用。