[發明專利]一種硅胺基烷基糖苷及其制備方法和鉆井液

有效

• 申請號: 201811525326.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN111320657B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 司西強;王中華;李偉廷;魏軍;謝俊;李榮府
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術研究院
• 主分類號: C07H1/00
• 分類號: C07H1/00;C07H15/04;C09K8/035;C08F283/06;C08F220/56;C08F230/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種硅胺基烷基糖苷的制備方法，包括以下步驟：1)在酸性催化劑的作用下，將烷基糖苷和環氧氯代烷類化合物進行反應，得到氯代醇烷基糖苷；2)將所述氯代醇烷基糖苷和有機胺進行反應，得到胺基烷基糖苷；3)在引發劑的作用下，將所述胺基烷基糖苷和丙烯酰胺、乙烯基三烷氧基硅烷進行反應，得到硅胺基烷基糖苷。本發明在烷基糖苷中引入具有固壁膠結效果的有機硅功能基團，得到兼具強抑制性和固壁膠結效果的硅胺基烷基糖苷，將強抑制和固壁緊密結合起來，徹底解決目前高活性泥頁巖、煤層、破碎帶等易坍塌地層的井壁失穩難題。本發明還提供了一種硅胺基烷基糖苷和鉆井液。

技術領域

本發明屬于鉆井液處理劑技術領域，尤其涉及一種硅胺基烷基糖苷及其制備方法和鉆井液。

背景技術

隨著油氣勘探范圍的不斷擴大，鉆遇高活性泥巖、含泥巖、泥巖互層、頁巖、煤巖、破碎帶等易坍塌地層的幾率越來越高，井壁穩定的難度越來越大。除工程因素外，在鉆井液中加入強效抑制防塌劑是保證井壁穩定的首要措施。

近年來，國內外在強效抑制防塌劑的研究方面開展了大量工作，主要集中在聚氨、聚合醇、胺(季銨)基改性烷基糖苷等方向。其中的聚醚胺基烷基糖苷NAPG和陽離子烷基糖苷CAPG已形成成熟的工業化生產，抑制防塌效果突出，有效減少了井壁失穩等井下復雜情況，縮短了鉆井周期，降低了鉆井成本。

聚醚胺基烷基糖苷和陽離子烷基糖苷產品主要通過嵌入及拉緊晶層、吸附成膜阻水、反滲透驅水等方面發揮強抑制性。從分子官能團上對產品穩定井壁機理進行強化完善，制備兼具強抑制和固壁膠結的產品成為本領域技術人員研究的熱點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種硅胺基烷基糖苷，本發明提供的硅胺基烷基糖苷同時具有良好的固壁性能和抑制性能。

本發明提供了一種硅胺基烷基糖苷的制備方法，包括以下步驟：

1)在酸性催化劑的作用下，將烷基糖苷和環氧氯代烷類化合物進行反應，得到氯代醇烷基糖苷；

2)將所述氯代醇烷基糖苷和有機胺進行反應，得到胺基烷基糖苷；

3)在引發劑的作用下，將所述胺基烷基糖苷和丙烯酰胺、乙烯基三烷氧基硅烷進行反應，得到硅胺基烷基糖苷。

本發明在烷基糖苷中引入胺基基團、烷氧基硅烷基等功能基團，從分子官能基團上對產品穩定井壁機理進行強化完善，引入具有固壁膠結效果的有機硅功能基團，使這種硅胺基烷基糖苷具有良好的固壁性能和強抑制性。將強抑制和固壁兩方面結合起來，徹底解決目前高活性泥頁巖、煤層、破碎帶等易坍塌地層的井壁失穩難題，保證井壁穩定，縮短鉆井周期，降低鉆井成本，實現綠色、安全、高效鉆井。本發明提供的硅胺基烷基糖苷具有良好的經濟效益和社會效果，以及推廣應用前景。

在本發明中，所述酸性催化劑優選選自氫氟酸、鹽酸、硫酸、磷酸、酒石酸、草酸、對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸或氨基磺酸。

在本發明中，所述烷基糖苷優選選自甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷、己基糖苷、辛基糖苷、癸基糖苷、十二烷基糖苷或十四烷基糖苷。

本發明對所述烷基糖苷的種類和來源沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的烷基糖苷或制備方法制備得到即可，也可由市場購買獲得，如本發明中的烷基糖苷為河南道純化工技術有限公司提供的。

在本發明中，所述環氧氯代烷類化合物優選選自環氧氯丙烷、環氧氯丁烷或環氧氯戊烷。

在本發明中，所述烷基糖苷、環氧氯代烷類化合物和酸性催化劑的質量比優選為78：(35～65)：(3～9)，更優選為78：(40～60)：(4～8)：，最優選為78：(45～55)：(5～7)。