[發明專利]一種鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010801497.2
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112011318B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 孫金聲;常曉峰;呂開河;劉敬平;黃賢斌;王金堂;白英睿;金家鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C08F292/00;C08F220/54;C08F220/34;C08F220/58
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

1.一種鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，包括如下質量份數的原料制備得到：N,N-二甲基丙烯酰胺2-40份，甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨2-20份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸2-20份，納米氧化物4-8份，硅烷改性劑1.0-1.5份，引發劑0.3-0.4份；

所述N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的摩爾比為7-9:1:1；所述納米氧化物為納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米二氧化鈦、納米氧化鐵、納米氧化鋅或納米氧化鋯；所述硅烷改性劑為乙烯基三氯硅烷；所述引發劑為過硫酸銨/亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀/亞硫酸氫鈉、過硫酸銨/硫酸亞鐵、過氧化氫/硫酸亞鐵、過氧化苯甲酰/N，N-二乙基苯胺、過硫酸鉀/硝酸銀或過硫酸鹽/硫醇中的一種或兩種以上的組合。

2.根據權利要求1所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，其特征在于，所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，包括如下質量份數的原料制備得到：N,N-二甲基丙烯酰胺2-30份，甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨2-15份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸2-15份，納米氧化物5-7份，硅烷改性劑1.0-1.3份，引發劑0.3-0.4份。

3.根據權利要求2所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，其特征在于，所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，包括如下質量份數的原料制備得到：N,N-二甲基丙烯酰胺6-20份，甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨4-10份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸4-10份，納米氧化物6份，硅烷改性劑1.2份，引發劑0.375份。

4.根據權利要求1所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑，其特征在于，包括以下條件中的一項或多項：

a、所述納米氧化物為納米二氧化硅；

b、所述納米氧化物的平均粒徑為10-20nm。

5.如權利要求1-4任意一項所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑的制備方法，包括步驟：

(1)將納米氧化物充分分散于乙醇中，調節pH至3-5；加入硅烷偶聯劑，60-80℃反應1-3h，經離心分離、干燥得到改性納米氧化物；

(2)將N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸充分分散于去離子水中，調節pH值為中性，得溶液A；將改性納米氧化物充分分散于乙醇中，得溶液B；將溶液A和溶液B充分混合，然后50-60℃溫度、無氧條件下加入引發劑的水溶液并進行攪拌反應4-6h，經丙酮洗滌、過濾、干燥即得鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑。

6.根據權利要求5所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，包括以下條件中的一項或多項：

a、納米氧化物的質量和乙醇的體積比為0.01-0.02g/mL；

b、用質量濃度為10-30％的乙酸或鹽酸水溶液調節pH。

7.根據權利要求5所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，包括以下條件中的一項或多項：

a、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯氧基乙基三甲基氯化銨和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的總質量與去離子水的質量比為1：2-4；

b、用質量濃度為15-25％的NaOH水溶液調節pH；

c、乙醇的體積和步驟(1)中納米氧化物的質量比為1-2：1mL/g；

d、引發劑的水溶液中引發劑的質量濃度為0.02-0.05g/mL。

8.如權利要求1-4任意一項所述鹽響應型抗高溫兩性離子聚合物降濾失劑的應用，作為降濾失劑應用于鉆井液中。