本發(fa)明涉及(ji)石油鉆(zhan)井(jing)過程中鉆(zhan)井(jing)液用聚(ju)合物的(de)制備(bei)方法，特別(bie)是涉及(ji)一種鉆(zhan)井(jing)液用耐高(gao)溫增粘劑及(ji)其制備(bei)方法。

背景技術：

在(zai)鉆(zhan)井過程(cheng)中，為(wei)了保證低固相下鉆(zhan)井液(ye)(ye)具有較(jiao)高的(de)粘(zhan)(zhan)度及良好的(de)流(liu)變(bian)性，通常需要(yao)添加增粘(zhan)(zhan)劑來提高鉆(zhan)井液(ye)(ye)的(de)粘(zhan)(zhan)度。鉆(zhan)井液(ye)(ye)增粘(zhan)(zhan)劑均為(wei)分子鏈很長的(de)水溶性高分子聚合物，增粘(zhan)(zhan)劑除了能起到增粘(zhan)(zhan)作用(yong)，還往往兼(jian)做頁巖(yan)抑(yi)制劑（包被劑）、降濾失劑及流(liu)型改(gai)進(jin)劑等。因此(ci)，使用(yong)增粘(zhan)(zhan)劑常有利(li)于(yu)改(gai)善鉆(zhan)井液(ye)(ye)的(de)流(liu)變(bian)性，也有利(li)于(yu)井壁(bi)穩定。

鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液增(zeng)粘(zhan)劑(ji)是鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)助劑(ji)中最為(wei)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)一種(zhong)，主(zhu)要(yao)(yao)分為(wei)天然(ran)(ran)植物(wu)膠和合成高分子兩大類，在保證鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液安全施工、攜砂帶屑等方面具有重(zhong)要(yao)(yao)作用。然(ran)(ran)而現有的(de)(de)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液增(zeng)粘(zhan)劑(ji)如黃(huang)原膠、80A51 等，都不能(neng)很好的(de)(de)滿足高溫施工需要(yao)(yao)，大部(bu)分增(zeng)粘(zhan)劑(ji)在高于(yu)150℃條件下增(zeng)粘(zhan)效(xiao)果迅(xun)速下降，甚至完全消失。在抗鹽方面，抗高濃度(du)氯化鈣同樣也是鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液領域(yu)亟待(dai)解決的(de)(de)問題，目前常(chang)用的(de)(de)增(zeng)粘(zhan)劑(ji)中幾乎沒有抗氯化鈣濃度(du)超過15%的(de)(de)聚(ju)合物(wu)，所以說目前常(chang)用的(de)(de)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)液用增(zeng)粘(zhan)劑(ji)耐溫性(xing)能(neng)和抗鹽抗鈣性(xing)能(neng)往(wang)往(wang)不能(neng)兼顧。

CN102372818A 和(he)CN102464761A 公(gong)開的(de)抗鈣(gai)聚(ju)合(he)物(wu)增粘劑，主(zhu)要是通過(guo)向丙烯酰胺(an)類聚(ju)合(he)物(wu)中引入磺化基團或疏(shu)水基團而(er)得，僅(jin)可以(yi)(yi)滿足鈣(gai)離(li)子濃度不(bu)高(gao)于(yu)(yu)2000mg/L 的(de)低溫(wen)條件下(xia)的(de)（小于(yu)(yu)100℃）使用(yong)需求(qiu)。CN101955564A、CN103113518A和(he)CN102127401A公(gong)開的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)增粘劑，增粘劑的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)性能(neng)有顯著提升，耐(nai)溫(wen)達到200℃以(yi)(yi)上；抗鹽抗鈣(gai)性能(neng)并未提及，但從所用(yong)的(de)單體及制備(bei)方法(fa)推(tui)測，抗鹽抗鈣(gai)性能(neng)無明顯改(gai)善。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種制備增粘劑共聚締合物的方法。本發明方法得到的增粘劑耐溫可達200℃，抗NaCl濃度達飽和、抗CaCl₂濃度達20%。在高溫老(lao)化后保持了較高的表觀(guan)粘度，同時還(huan)具(ju)有較好的動切(qie)力。

本發明提供了一(yi)種制備(bei)增粘劑共聚(ju)締(di)合(he)物(wu)的(de)(de)方法，所(suo)(suo)述(shu)共聚(ju)締(di)合(he)物(wu)含(han)(han)(han)有結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)A、結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)B和結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)C，所(suo)(suo)述(shu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)A為(wei)(wei)N,N-二甲基(ji)丙(bing)烯酰胺(an)，所(suo)(suo)述(shu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)B為(wei)(wei)兩性離(li)(li)(li)子單(dan)體N-甲基(ji)二烯丙(bing)基(ji)丙(bing)磺酸鹽（MAPS），所(suo)(suo)述(shu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)C為(wei)(wei)結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)B與陽(yang)離(li)(li)(li)子聚(ju)胺(an)的(de)(de)離(li)(li)(li)子締(di)合(he)體，以所(suo)(suo)述(shu)共聚(ju)締(di)合(he)物(wu)的(de)(de)總(zong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)基(ji)準，所(suo)(suo)述(shu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元(yuan)A的(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)10-75重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%，優(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)30-65重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%；所(suo)(suo)述(shu)兩性離(li)(li)(li)子單(dan)體的(de)(de)總(zong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)8-55重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%，優(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)20-60重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%；所(suo)(suo)述(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子聚(ju)胺(an)的(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)1-50重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%，優(you)(you)選(xuan)為(wei)(wei)3-40重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)%；所(suo)(suo)述(shu)共聚(ju)締(di)合(he)物(wu)在200℃老化(hua)16小時后的(de)(de)表觀粘度為(wei)(wei)40-70mPa·s；所(suo)(suo)述(shu)制備(bei)方法包(bao)括如下步驟：

（1）將無機鹽與水混合，配制2wt%～30wt%的無機鹽溶液；

（2）將陽離子(zi)聚(ju)胺與水(shui)混(hun)合配制成陽離子(zi)聚(ju)胺水(shui)溶液，所述(shu)陽離子(zi)聚(ju)胺水(shui)溶液的(de)質量濃度為0.5%～3%；

（3）將乳化劑加入白油中，在攪拌條件下通N₂除氧(yang)0.5～1h，制得油相，其中乳化劑(ji)與白油的質量比為(wei)1：（5～10）；

（4）稱取N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)二(er)(er)烯(xi)(xi)(xi)丙(bing)(bing)(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)磺(huang)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)和N,N-二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)，然后加入至(zhi)步驟（1）中配制的無機鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)液(ye)中，待充分溶(rong)(rong)解后得到水相，N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)二(er)(er)烯(xi)(xi)(xi)丙(bing)(bing)(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)磺(huang)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)和N,N-二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)單體(ti)總質量(liang)(liang)(liang)(liang)濃度為(wei)(wei)20%～40%，并且(qie)按照以為(wei)(wei)N,N-二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)、N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)二(er)(er)烯(xi)(xi)(xi)丙(bing)(bing)(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)磺(huang)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)和陽離(li)子聚胺(an)的總量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)基(ji)(ji)(ji)(ji)準，為(wei)(wei)N,N-二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)的用量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)10-75重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)%，優選(xuan)為(wei)(wei)30-65重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)%；N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)二(er)(er)烯(xi)(xi)(xi)丙(bing)(bing)(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)磺(huang)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)的用量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)15-65重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)%，優選(xuan)為(wei)(wei)20-60重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)%；

（5）將步驟（4）制得的水相滴加入步驟（3）制得的油相中，同時進行攪拌，然后加入引發劑，待充分溶解后通入N₂除氧0.5～1h，同時升溫至40～60℃，反應1～2h；

（6）將步驟(zou)（2）配制的陽(yang)離(li)子(zi)(zi)聚胺水溶液(ye)加入到(dao)步驟(zou)（5）得(de)到(dao)的反(fan)應產(chan)物中，混(hun)合均勻(yun)，充分乳(ru)化后同時升溫至50～70℃，繼(ji)續(xu)反(fan)應3～5h，最后得(de)到(dao)產(chan)品，以N,N-二甲基丙烯(xi)酰(xian)胺、N-甲基二烯(xi)丙基丙磺酸鹽和陽(yang)離(li)子(zi)(zi)聚胺的總量(liang)(liang)為基準，陽(yang)離(li)子(zi)(zi)聚胺的用量(liang)(liang)為1-50重量(liang)(liang)%，優選為3-40重量(liang)(liang)%。

本發(fa)明制備方(fang)法中(zhong)，步驟(zou)（1）中(zhong)所用乳(ru)(ru)化(hua)劑為op15與(yu)(yu)司盤(pan)80的復合乳(ru)(ru)化(hua)劑或吐溫(wen)80與(yu)(yu)司盤(pan)80的復合乳(ru)(ru)化(hua)劑，op15或吐溫(wen)80與(yu)(yu)司盤(pan)80的質量比為1：（9～11）。

本發明制備(bei)方法中，步(bu)驟（5）中所(suo)述的(de)油相(xiang)中的(de)白油與(yu)水相(xiang)中的(de)水的(de)質量比為（2～4）：（3～5）。

本發明制(zhi)備方法(fa)中(zhong)，所(suo)(suo)(suo)述結(jie)構單(dan)元A N,N-二甲(jia)基丙烯酰胺的結(jie)構式(shi)為： 式(shi)（I），所(suo)(suo)(suo)述結(jie)構單(dan)元B兩性離子(zi)單(dan)體N-甲(jia)基二烯丙基丙磺(huang)酸鹽(MAPS)的結(jie)構式(shi)為： 式(shi)（II），所(suo)(suo)(suo)述結(jie)構單(dan)元C具有下式(shi)所(suo)(suo)(suo)示的結(jie)構：

式（III）

其中，虛線…表示離子締合作用，X^-為無機陰離子；R、R₉、R₉’、R₁₀、R₁₀’各自為下述式（IV）所示的結構：式（IV），其中，R₁₁為(wei)H、取代(dai)(dai)或(huo)未取代(dai)(dai)的(de)(de)C1-C5烷基，t為(wei)1-5的(de)(de)整(zheng)數(shu)(shu)，z為(wei)0-5的(de)(de)整(zheng)數(shu)(shu)；

n、p各自為1-5的整數；x為0-10的整數，y為1-10的整數；l、l’和l”的取值使得所述陽離子聚胺的運動粘度為100-500mm²/s，陽離子度為0.5-2mmol/g。進一步優選所述陽離子聚胺的運動粘度為150-450mm²/s，陽離(li)子(zi)度為0.5-1.5mmol/g。

上述陽(yang)離(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺(an)可以(yi)為各種具有多(duo)個氮正離(li)子(zi)(zi)和相應的(de)(de)平衡負離(li)子(zi)(zi)，優選情(qing)況(kuang)下，所述陽(yang)離(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺(an)由式(shi)（V）所示的(de)(de)端胺(an)與式(shi)（VI）所示的(de)(de)環(huan)(huan)醚(mi)和式(shi)（VII）所示的(de)(de)鹵代環(huan)(huan)氧烷通過縮合反應得到

t、n、p各自為(wei)(wei)(wei)1-5的(de)整(zheng)數(shu)(shu)(shu)；x為(wei)(wei)(wei)0-10的(de)整(zheng)數(shu)(shu)(shu)，y為(wei)(wei)(wei)1-10的(de)整(zheng)數(shu)(shu)(shu)。當x為(wei)(wei)(wei)0時，式(shi)（V）表示(shi)端二胺(an)，y優(you)選為(wei)(wei)(wei)1-7的(de)整(zheng)數(shu)(shu)(shu)；當x不等于0，且y=2時，式(shi)（V）表示(shi)多乙烯多胺(an)，x為(wei)(wei)(wei)1-10的(de)整(zheng)數(shu)(shu)(shu)。

其(qi)中(zhong)取(qu)代(dai)基和下角(jiao)標的定(ding)義與前(qian)文相同。

具(ju)體地，所述(shu)陽離(li)子(zi)聚胺(an)(an)可(ke)以通(tong)過下(xia)(xia)述(shu)方法制得：在攪拌(ban)條(tiao)件及50-120℃下(xia)(xia)向(xiang)端(duan)(duan)胺(an)(an)中滴加環(huan)(huan)醚，環(huan)(huan)醚和(he)端(duan)(duan)胺(an)(an)的(de)摩(mo)爾比為2-4：1，滴加結束后反(fan)應(ying)1-4小時，然(ran)后升溫(wen)至80-150℃，攪拌(ban)條(tiao)件下(xia)(xia)滴加鹵(lu)代(dai)環(huan)(huan)氧烷，鹵(lu)代(dai)環(huan)(huan)氧烷與端(duan)(duan)胺(an)(an)的(de)摩(mo)爾比為0.2-0.7：1，滴加結束后反(fan)應(ying)1-4小時，然(ran)后終止(zhi)反(fan)應(ying)。

需要說明的(de)是(shi)，盡管升溫(wen)前(qian)的(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)(wei)50-120℃與升溫(wen)后的(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)(wei)80-150℃有部(bu)分重疊，但后者的(de)溫(wen)度(du)必須比前(qian)者的(de)溫(wen)度(du)高。

可以通過加(jia)入(ru)鹽酸(suan)來終止反應。鹽酸(suan)的(de)加(jia)入(ru)量優選為(wei)鹽酸(suan)：端胺(an)=1-3：1（摩爾比）。

優選情(qing)況下，所述端胺(an)(an)(an)為乙(yi)(yi)二(er)(er)胺(an)(an)(an)、丙二(er)(er)胺(an)(an)(an)、丁二(er)(er)胺(an)(an)(an)、己二(er)(er)胺(an)(an)(an)、二(er)(er)乙(yi)(yi)烯三胺(an)(an)(an)、三乙(yi)(yi)烯四胺(an)(an)(an)、四乙(yi)(yi)烯五胺(an)(an)(an)中的(de)一種或多種。

優選情況下，所述環(huan)醚為(wei)環(huan)氧乙烷、環(huan)氧丙烷、四氫(qing)呋喃中(zhong)的一(yi)種(zhong)或(huo)多種(zhong)。

優選情況下，所(suo)述鹵代環(huan)氧烷(wan)為環(huan)氧氯丙(bing)烷(wan)、環(huan)氧溴丙(bing)烷(wan)、環(huan)氧氯丁烷(wan)中的一(yi)種(zhong)或多種(zhong)。

本發明(ming)制備方法中(zhong)(zhong)，共(gong)聚締合(he)物是指聚合(he)物中(zhong)(zhong)既包括(kuo)通過(guo)共(gong)聚形(xing)(xing)成(cheng)的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，也包括(kuo)通過(guo)離(li)子(zi)締合(he)作(zuo)用形(xing)(xing)成(cheng)的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，其中(zhong)(zhong)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)單(dan)元(yuan)(yuan)A、結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)單(dan)元(yuan)(yuan)B通過(guo)共(gong)聚形(xing)(xing)成(cheng)，結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)單(dan)元(yuan)(yuan)B和陽離(li)子(zi)聚胺通過(guo)離(li)子(zi)締合(he)作(zuo)用結(jie)(jie)合(he)在一起，形(xing)(xing)成(cheng)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)單(dan)元(yuan)(yuan)C。各結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)式中(zhong)(zhong)的(de)虛線…表示離(li)子(zi)締合(he)作(zuo)用。

本發明制備方法中，共(gong)聚(ju)(ju)(ju)締(di)合(he)物中陽(yang)(yang)離子(zi)(zi)聚(ju)(ju)(ju)胺(an)(an)的(de)(de)含量是指(zhi)共(gong)聚(ju)(ju)(ju)締(di)合(he)物中由陽(yang)(yang)離子(zi)(zi)聚(ju)(ju)(ju)胺(an)(an)提供的(de)(de)各(ge)種結構形(xing)式的(de)(de)總含量，包(bao)括形(xing)成共(gong)聚(ju)(ju)(ju)締(di)合(he)物的(de)(de)陽(yang)(yang)離子(zi)(zi)聚(ju)(ju)(ju)胺(an)(an)的(de)(de)量，也包(bao)括未形(xing)成共(gong)聚(ju)(ju)(ju)締(di)合(he)物的(de)(de)陽(yang)(yang)離子(zi)(zi)聚(ju)(ju)(ju)胺(an)(an)的(de)(de)量。

由于(yu)發明人(ren)掌握的(de)(de)測試手(shou)段有(you)限(xian)和/或基于(yu)現有(you)測試手(shou)段的(de)(de)局限(xian)，本發明的(de)(de)共聚締合(he)物各結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元的(de)(de)含(han)(han)量(liang)僅(jin)能測試為與(yu)(yu)(yu)單(dan)體(ti)對應的(de)(de)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元的(de)(de)含(han)(han)量(liang)，而不(bu)能測出(chu)(chu)結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元C的(de)(de)含(han)(han)量(liang)，更不(bu)能測出(chu)(chu)參與(yu)(yu)(yu)締合(he)和未參與(yu)(yu)(yu)締合(he)的(de)(de)兩(liang)性離(li)(li)子結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元的(de)(de)量(liang)，即上述兩(liang)性離(li)(li)子結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元的(de)(de)含(han)(han)量(liang)包括與(yu)(yu)(yu)陽(yang)(yang)離(li)(li)子聚胺締合(he)形成結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元C的(de)(de)兩(liang)性離(li)(li)子結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元即結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元B的(de)(de)含(han)(han)量(liang)，也包括未與(yu)(yu)(yu)與(yu)(yu)(yu)陽(yang)(yang)離(li)(li)子聚胺締合(he)形成結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元C的(de)(de)兩(liang)性離(li)(li)子結(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)單(dan)元的(de)(de)含(han)(han)量(liang)。

本發明(ming)制備方法中，各個(ge)結構單元(yuan)的(de)含量(liang)可(ke)以(yi)通過(guo)反應(ying)前后單體(ti)含量(liang)計(ji)算(suan)或核磁共振結合紅外光譜分(fen)析的(de)方式(shi)來(lai)確定。

本發明制備方法中(zhong)(zhong)，所述(shu)C1-C5的(de)烷基(ji)(ji)(ji)可以是(shi)甲基(ji)(ji)(ji)、乙(yi)基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)(zheng)(zheng)丙基(ji)(ji)(ji)、異(yi)丙基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)(zheng)(zheng)丁基(ji)(ji)(ji)、異(yi)丁基(ji)(ji)(ji)、叔丁基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)(zheng)(zheng)戊(wu)(wu)基(ji)(ji)(ji)、異(yi)戊(wu)(wu)基(ji)(ji)(ji)、叔戊(wu)(wu)基(ji)(ji)(ji)、新戊(wu)(wu)基(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)一種(zhong)或多種(zhong)。所述(shu)C1-C5的(de)烷基(ji)(ji)(ji)的(de)取代基(ji)(ji)(ji)例如可以是(shi)鹵(lu)素或羥基(ji)(ji)(ji)。

根(gen)據本發明(ming)提供的(de)共聚(ju)(ju)(ju)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)物(wu)，其(qi)(qi)中結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)A、結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)B之(zhi)(zhi)間(jian)為(wei)常規(gui)的(de)共價(jia)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)方式，即(ji)之(zhi)(zhi)間(jian)通(tong)(tong)過共價(jia)鍵(jian)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)，而結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)C則通(tong)(tong)過其(qi)(qi)陰離(li)(li)子(zi)和陽離(li)(li)子(zi)分別(bie)與(yu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)B上的(de)陽離(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)子(zi)以(yi)離(li)(li)子(zi)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)作(zuo)用而成為(wei)共聚(ju)(ju)(ju)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)物(wu)的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)，從而將其(qi)(qi)網絡結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)引入(ru)共聚(ju)(ju)(ju)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)物(wu)中，使(shi)得(de)共聚(ju)(ju)(ju)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)物(wu)具有較高的(de)切力(li)和耐(nai)溫耐(nai)鹽性。上述離(li)(li)子(zi)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)作(zuo)用可以(yi)通(tong)(tong)過將其(qi)(qi)與(yu)通(tong)(tong)過將結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)A、結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)單(dan)元(yuan)B之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)共聚(ju)(ju)(ju)締(di)(di)(di)(di)合(he)(he)物(wu)與(yu)陽離(li)(li)子(zi)聚(ju)(ju)(ju)胺進(jin)行簡單(dan)混合(he)(he)得(de)到(dao)的(de)混合(he)(he)物(wu)在相同(tong)條件下(xia)測得(de)其(qi)(qi)切力(li)和耐(nai)溫耐(nai)鹽性的(de)巨大差異并結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)化學原理推(tui)測得(de)到(dao)。

本發明(ming)中(zhong)，各(ge)個結(jie)(jie)構單元的(de)(de)含量可以通過反應前后單體含量計算或(huo)核磁共振結(jie)(jie)合(he)紅(hong)外光譜分析的(de)(de)方(fang)式來確定。

根據本發明提(ti)(ti)供(gong)(gong)的(de)(de)共聚締合(he)物(wu)的(de)(de)制(zhi)備方法，所述(shu)無機(ji)鹽(yan)(yan)的(de)(de)一個(ge)主要作用是(shi)提(ti)(ti)供(gong)(gong)兩性離(li)子結構單元上的(de)(de)陰離(li)子和(he)陽離(li)子與陽離(li)子聚胺上的(de)(de)陽離(li)子和(he)陰離(li)子發生(sheng)交換/締合(he)的(de)(de)環境，因此只要能夠提(ti)(ti)供(gong)(gong)上述(shu)的(de)(de)環境的(de)(de)無機(ji)鹽(yan)(yan)均可以用作本發明的(de)(de)無機(ji)鹽(yan)(yan)。優選情況下，所述(shu)無機(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)銨鹽(yan)(yan)、鈣鹽(yan)(yan)、鎂鹽(yan)(yan)、銅鹽(yan)(yan)、鋅鹽(yan)(yan)、鋁鹽(yan)(yan)、鋯鹽(yan)(yan)中的(de)(de)一種或多種。所述(shu)無機(ji)鹽(yan)(yan)優選以溶液(ye)形式使用。

本發(fa)明的(de)(de)發(fa)明人(ren)通過(guo)研究進一步發(fa)現(xian)，不(bu)同種類的(de)(de)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)，達到最(zui)佳(jia)效果的(de)(de)溶(rong)液(ye)濃(nong)度不(bu)同，例如，所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)為(wei)銨鹽(yan)(yan)(yan)(yan)時，所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)濃(nong)度優(you)選(xuan)為(wei)10wt%～30wt%；所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)為(wei)鈣(gai)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)、鎂鹽(yan)(yan)(yan)(yan)、銅鹽(yan)(yan)(yan)(yan)、鋅鹽(yan)(yan)(yan)(yan)時，所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)濃(nong)度優(you)選(xuan)為(wei)5%～15%，更優(you)選(xuan)為(wei)10%～15%；所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)為(wei)鋁鹽(yan)(yan)(yan)(yan)時，所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)濃(nong)度優(you)選(xuan)為(wei)2wt%～10wt%；所述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)為(wei)鋯鹽(yan)(yan)(yan)(yan)時，所述(shu)(shu)(shu)的(de)(de)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)濃(nong)度優(you)選(xuan)為(wei)2wt%～5wt%。上述(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)的(de)(de)濃(nong)度僅考慮無(wu)(wu)機鹽(yan)(yan)(yan)(yan)及其溶(rong)劑的(de)(de)量(liang)，不(bu)考慮單體(ti)等其他物質的(de)(de)量(liang)。

當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)銨(an)鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)銨(an)、溴化(hua)(hua)銨(an)、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)鈣鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)鈣、溴化(hua)(hua)鈣；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)鎂鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)鎂、溴化(hua)(hua)鎂、硫酸(suan)(suan)(suan)鎂、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鎂的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)鋁(lv)鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)鋁(lv)、溴化(hua)(hua)鋁(lv)、硫酸(suan)(suan)(suan)鋁(lv)、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鋁(lv)的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)銅(tong)(tong)(tong)鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)、溴化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)、硫酸(suan)(suan)(suan)銅(tong)(tong)(tong)、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)鋅鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)鋅、溴化(hua)(hua)鋅、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鋅的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)；當(dang)(dang)所(suo)(suo)(suo)述無機(ji)(ji)鹽(yan)(yan)為(wei)(wei)鋯鹽(yan)(yan)時，具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)氯化(hua)(hua)鋯、溴化(hua)(hua)鋯、氧(yang)氯化(hua)(hua)鋯、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鋯的(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)。

本(ben)發(fa)明制備方法中，所(suo)(suo)述引(yin)發(fa)劑(ji)的(de)種(zhong)(zhong)類(lei)和用量可以參照現有技術(shu)進行(xing)。優選(xuan)情況(kuang)下，所(suo)(suo)述引(yin)發(fa)劑(ji)可以為(wei)過硫酸(suan)鈉、過硫酸(suan)鉀、過硫酸(suan)銨中的(de)一種(zhong)(zhong)或(huo)多種(zhong)(zhong)。所(suo)(suo)述引(yin)發(fa)劑(ji)的(de)用量優選(xuan)為(wei)單(dan)體總量的(de)0.3-0.7wt%。

本發明方法中，所述單體總質(zhi)量濃度為(wei)單體質(zhi)量與水總質(zhi)量的比值。

本(ben)發(fa)明制備方(fang)法中(zhong)，所(suo)述陽離(li)子聚胺具有下式（i）所(suo)示(shi)的(de)結構：式（i）

其中，X^-為無機陰離子；R、R₉、R₉’、R₁₀、R₁₀’各自為(wei)下述式（IV）所示的結構

式（IV），其中，R₁₁為H、取代或未取代的C1-C5烷基，t為1-5的整數，z為0-5的整數；n、p各自為1-5的整數，x為0-10的整數，y為1-10的整數；l、l’和l’’的取值使得所述陽離子聚胺的運動粘度為100-500mm²/s，陽離(li)子(zi)度為(wei)0.5-2mmol/g。

上述陽離子聚胺可以參照CN103773332A公開的陽離子聚胺聚合物的制備方法進行制備：通過將端胺、環醚和環氧鹵代烷進行聚合反應得到。所述端胺可以為烷基二胺如碳原子數為1-6的烷基二胺，具體如乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或己二胺；也可以為多烯多胺如NH₂-(CH₂-CH₂-NH)_nH其中n為1-5的整數，如二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。所述環醚可以為碳原子數為2-6的環醚如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷。所述環氧鹵代烷例如可以為環氧氯丙烷、環氧溴丙烷或環氧氯丁烷。但為了確保締合作用和獲得更好的鉆井液性能，所述陽離子聚胺的運動粘度應當控制為100-500mm²/s，陽(yang)離(li)子度應當控(kong)制為0.5-2mmol/g。可(ke)以(yi)通過控(kong)制環(huan)醚(mi)和環(huan)氧鹵代烷的加入量(liang)來控(kong)制運動(dong)粘度和陽(yang)離(li)子度在上述(shu)范(fan)圍內。一般(ban)地控(kong)制端胺(an)與環(huan)醚(mi)的摩爾(er)比(bi)為1：（2-4）。端胺(an)與環(huan)氧鹵代烷的摩爾(er)比(bi)為1：（0.2-0.7）。其他(ta)反應條件和操作可(ke)以(yi)參照上述(shu)現(xian)有技(ji)術進行。

所述陽離子聚(ju)胺(an)優選(xuan)以水(shui)溶(rong)液(ye)形式使(shi)用，陽離子聚(ju)胺(an)水(shui)溶(rong)液(ye)的濃(nong)度(du)優選(xuan)為0.5-3wt%，其中(zhong)水(shui)的量(liang)為反應體系中(zhong)的總水(shui)量(liang)。

根據本發明提供的(de)方法，所得產物用丙酮洗滌的(de)目的(de)在(zai)于除去未(wei)反應(ying)的(de)組分(fen)，干(gan)燥(zao)的(de)溫(wen)度可以為100-120℃，干(gan)燥(zao)的(de)時間可以為16-24小時。

本發明方(fang)法中(zhong)(zhong)，所(suo)用(yong)MAPS可(ke)按以(yi)下(xia)(xia)所(suo)述(shu)(shu)步驟合成：分(fen)別稱取摩爾比(bi)為2:1～9:1，優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為2.5:1～8:1的(de)N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺和1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)，并(bing)向N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺中(zhong)(zhong)加入(ru)1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)；然(ran)后(hou)在20℃～90℃的(de)溫度下(xia)(xia)反應0.5-4h，優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)在60～80℃的(de)溫度下(xia)(xia)反應1-3h，最(zui)后(hou)經過濾、抽提(ti)、干(gan)燥(zao)制得N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)鹽。所(suo)述(shu)(shu)1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)可(ke)以(yi)滴(di)加到(dao)N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺中(zhong)(zhong)，也可(ke)以(yi)直(zhi)接一(yi)次性加入(ru)到(dao)N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺中(zhong)(zhong)，優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)直(zhi)接一(yi)次性加入(ru)方(fang)式(shi)。當采用(yong)直(zhi)接一(yi)次性加入(ru)方(fang)式(shi)時(shi)，N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺和1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)摩爾比(bi)優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為5.2:1～7.8:1；當采用(yong)滴(di)加方(fang)式(shi)時(shi)，N-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)二(er)烯(xi)丙基(ji)胺和1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)摩爾比(bi)優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)為2.5:1～5:1，滴(di)加前可(ke)以(yi)將1,3-丙磺(huang)(huang)酸(suan)(suan)(suan)內酯(zhi)加熱熔化。所(suo)述(shu)(shu)抽提(ti)溶劑選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)甲(jia)(jia)(jia)醇或乙醇，優(you)(you)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)乙醇，抽提(ti)時(shi)間為1～3h，干(gan)燥(zao)溫度為30～50℃，干(gan)燥(zao)時(shi)間為10～20h。

與現有技術相比，本發明提(ti)供的增粘劑共聚(ju)締(di)合物及其制(zhi)備(bei)方法優點如下：

（1）本發明提供的共聚締合物，通過以一定比例同時含有N,N-二甲基丙烯酰胺結構單元、兩性離子結構單元和陽離子聚胺結構單元，且陽離子聚胺結構單元具有特定的運動粘度和陽離子度，使得該共聚締合物用作鉆井液增粘劑時，所得鉆井液不僅在高溫老化后具有良好的表觀粘度，而且還具有較好的切力，且耐溫至少可達200℃以上，抗NaCl濃度達飽和、抗CaCl₂濃度達20%。

（2）本發(fa)明增(zeng)粘(zhan)劑共聚(ju)締(di)合(he)物(wu)的(de)制備方(fang)法中，在反應(ying)前期通過(guo)使(shi)用高濃(nong)度(du)無機鹽溶液，可(ke)以使(shi)磺(huang)酸(suan)基兩(liang)性離(li)(li)子(zi)(zi)單(dan)體與(yu)無機鹽結(jie)合(he)形(xing)成特殊結(jie)構(gou)，由于無機鹽中金屬離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)存在使(shi)得(de)磺(huang)酸(suan)基兩(liang)性離(li)(li)子(zi)(zi)單(dan)體的(de)結(jie)構(gou)更加(jia)(jia)(jia)(jia)伸展，聚(ju)合(he)時明顯降低分(fen)子(zi)(zi)間(jian)的(de)空間(jian)位阻，使(shi)單(dan)體分(fen)子(zi)(zi)排列更加(jia)(jia)(jia)(jia)緊密(mi)，大大增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)了(le)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)。在反應(ying)后期通過(guo)加(jia)(jia)(jia)(jia)入低分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)陽離(li)(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺(an)，通過(guo)低分(fen)子(zi)(zi)量(liang)(liang)陽離(li)(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺(an)結(jie)構(gou)上(shang)的(de)銨基正離(li)(li)子(zi)(zi)進一步(bu)與(yu)兩(liang)性離(li)(li)子(zi)(zi)單(dan)體中的(de)磺(huang)酸(suan)基發(fa)生作用，形(xing)成更加(jia)(jia)(jia)(jia)穩定的(de)網絡(luo)結(jie)構(gou)，加(jia)(jia)(jia)(jia)強了(le)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)結(jie)構(gou)粘(zhan)度(du)，在保證增(zeng)粘(zhan)劑具有(you)良好的(de)表觀粘(zhan)度(du)的(de)同時，又具有(you)了(le)較好的(de)切力。

（3）本發明方法(fa)制備的增(zeng)粘劑共聚(ju)締合物具(ju)有(you)長(chang)支(zhi)鏈和(he)剛性環狀(zhuang)基(ji)團。在水溶液中由于(yu)長(chang)支(zhi)鏈和(he)剛性環狀(zhuang)基(ji)團的存在，增(zeng)加了(le)聚(ju)合物的空間(jian)位(wei)阻，增(zeng)大了(le)聚(ju)合物的流體力學體積，導致聚(ju)合物受溫度影響斷裂(lie)水解的趨勢減少(shao)，從而提高(gao)了(le)其(qi)耐溫的性能，耐溫至少(shao)可達180℃，有(you)的已達到200℃。

附圖說明

圖1和圖2分別為MAPS的¹HNMR和¹³CNMR譜圖。

具體實施方式

下面結合實(shi)施例(li)來具(ju)體說(shuo)明本(ben)發(fa)明方(fang)法(fa)(fa)的(de)作(zuo)用和效(xiao)果，但以下實(shi)施例(li)不構成對本(ben)發(fa)明方(fang)案的(de)限制。下面的(de)實(shi)施例(li)將對本(ben)發(fa)明做進一步的(de)說(shuo)明。以下實(shi)施例(li)中，運動粘(zhan)度采用國標GB/T 265石油產品運動粘(zhan)度測定(ding)(ding)法(fa)(fa)和動力粘(zhan)度計(ji)算法(fa)(fa)測得；陽離子度采用膠(jiao)體滴定(ding)(ding)方(fang)法(fa)(fa)測得；表(biao)觀(guan)粘(zhan)度及動切力由六(liu)速旋(xuan)轉(zhuan)粘(zhan)度計(ji)方(fang)法(fa)(fa)測定(ding)(ding)。其中，切力表(biao)示體系(xi)具(ju)有的(de)結構粘(zhan)度，切力越大，說(shuo)明鉆井液的(de)懸浮巖屑的(de)性(xing)能越好(hao)。

本發明實(shi)施例(li)和對比例(li)中所用的(de)MAPS單(dan)體可以(yi)按照如下方法制備：稱取650g N-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)二(er)烯丙(bing)基(ji)(ji)胺(an)倒入反(fan)應器中，然后(hou)放(fang)入恒(heng)溫(wen)水浴鍋(guo)中，加熱并開始攪(jiao)拌。再稱取122g 1，3-丙(bing)磺(huang)酸內酯(zhi)，直(zhi)接加入到 N-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)二(er)烯丙(bing)基(ji)(ji)胺(an)中，反(fan)應溫(wen)度為80℃，攪(jiao)拌反(fan)應3h后(hou)得到MAPS的(de)粗產品。將MAPS粗產品轉移到大片(pian)濾(lv)紙中包裹住，放(fang)置于(yu)索式抽提器中，使用乙醇為溶劑抽提3h，抽提完畢后(hou)將濾(lv)紙包放(fang)在(zai)干燥箱中，在(zai)50℃下干燥，最終得到純凈的(de)MAPS單(dan)體。

本發(fa)明實施例(li)和對比例(li)中所用陽離子聚胺按(an)照如下方法制備(bei)：

在1000mL四口圓底燒瓶中，加入60g乙二胺，在攪拌條件下升溫至70℃，然后逐漸滴加116g環氧丙烷，控制反應溫度60-100℃，反應1h后升溫至95℃，逐漸滴加185g環氧氯丙烷，控制反應溫度為90-150℃，待反應體系出現增稠現象時，至少維持半小時后加入鹽酸，鹽酸與乙二胺的摩爾比為2:1，反應4h得到陽離子聚胺1。陽離子聚胺1的運動粘度為330mm²/s，陽離子度(du)為1.8mmol/g。

其中，R₉、R₉’、R₁₀、R₁₀’各自為下述式（IV-1）所示的(de)結構式（IV-1）

在1000mL四口圓底燒瓶中，加入60g己二胺，在攪拌條件下升溫至70℃，然后逐漸滴加116g環氧乙烷，控制反應溫度60-100℃，反應1h后升溫至95℃，逐漸滴加185g環氧溴丙烷，控制反應溫度為90-150℃，待反應體系出現增稠現象時，至少維持半小時后加入鹽酸，鹽酸與己二胺的摩爾比為2:1，反應4h得到陽離子聚胺2。陽離子聚胺2的運動粘度為460mm²/s，陽離子度為1.9 mmol/g。

在1000mL四口圓底燒瓶中，加入60g三烯四胺，在攪拌條件下升溫至70℃，然后逐漸滴加116g環氧丁烷，控制反應溫度60-100℃，反應1h后升溫至95℃，逐漸滴加185g環氧氯丁烷，控制反應溫度為90-150，待反應體系出現增稠現象時，至少維持半小時后加入鹽酸，鹽酸與三烯四胺的摩爾比為2:1，反應4h得到陽離子聚胺3。陽離子聚胺3的運動粘度為410 mm²/s，陽離(li)子度為1.5 mmol/g。

實施例1

將2.5gOP15和22.5g司盤80加入到150g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將37.5gNaCl加入到140g水中充分溶解后配制成NaCl水溶液，再將18gMAPS和63gDMAM加入到NaCl水溶液中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.24g過硫酸鉀加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除氧半(ban)小時，同時升(sheng)溫(wen)至60℃，反(fan)應1h后得到中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)；再(zai)將(jiang)2g陽(yang)離子聚(ju)胺1溶(rong)解于10g去離子水中(zhong)配制成陽(yang)離子聚(ju)胺溶(rong)液(ye)(ye)，然后將(jiang)陽(yang)離子聚(ju)胺溶(rong)液(ye)(ye)加(jia)入至中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)中(zhong)，混合(he)均勻(yun)，同時升(sheng)溫(wen)至70℃，繼續反(fan)應4小時。產物(wu)(wu)經破(po)乳后，再(zai)用丙酮溶(rong)液(ye)(ye)洗滌，洗滌后的固(gu)體沉淀物(wu)(wu)在120℃干(gan)燥12h并粉(fen)碎后即為增粘劑。

實施例2

將1.5gOP15和13.5g司盤80加入到75g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將20gCaCl₂加入到140g水中充分溶解后配制成CaCl₂水溶液，再將47gMAPS和46gDMAM加入到CaCl₂水溶液中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.32g過硫酸鈉加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除(chu)氧半小(xiao)時，同時升(sheng)溫至55℃反應1.5h后(hou)得到中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)；再將(jiang)4g陽(yang)離(li)(li)子(zi)聚(ju)胺(an)(an)2溶解于10g去離(li)(li)子(zi)水(shui)中(zhong)配制成陽(yang)離(li)(li)子(zi)聚(ju)胺(an)(an)溶液，然后(hou)將(jiang)陽(yang)離(li)(li)子(zi)聚(ju)胺(an)(an)溶液加入(ru)至中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)中(zhong)，混合均勻，同時升(sheng)溫至65℃，繼續反應3.5小(xiao)時。產物(wu)(wu)經破乳(ru)后(hou)，再用(yong)丙酮(tong)溶液洗滌(di)，洗滌(di)后(hou)的(de)固體沉淀物(wu)(wu)在110℃干燥12h并粉碎后(hou)即為增粘劑。

實施例3

將1.4g吐溫80和13.6g司盤80加入到90g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將10gAlCl₃加入到130g水中充分溶解后配制成AlCl₃水溶液，再將28gMAPS和28gDMAM加入到AlCl₃水溶液中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.2g過硫酸鉀加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除氧半小時，同(tong)時升溫(wen)至(zhi)50℃，反應(ying)2h后得(de)到中間產(chan)物(wu)；再(zai)將(jiang)6g陽離(li)(li)子聚胺3溶解于20g去離(li)(li)子水中配制成陽離(li)(li)子聚胺溶液，然后將(jiang)陽離(li)(li)子聚胺溶液加(jia)入(ru)至(zhi)中間產(chan)物(wu)中，混合均勻，同(tong)時升溫(wen)至(zhi)60℃，繼續反應(ying)5小時。產(chan)物(wu)經破乳(ru)后，再(zai)用(yong)丙酮(tong)溶液洗滌，洗滌后的(de)固體沉淀(dian)物(wu)在110℃干(gan)燥16h并粉碎(sui)后即為增粘劑。

實施例4

將1.8g吐溫80和18.2g司盤80加入到120g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將5gZrCl₄加入到140g水中充分溶解后配制成ZrCl₄水溶液，再將14gMAPS和48gDMAM加入到ZrCl₄水溶液中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.3g過硫酸鉀加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除氧半小時，同(tong)時升溫至(zhi)60℃，反(fan)應1h后得到中間產物；再將4g陽(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺2溶(rong)解于(yu)10g去離(li)子(zi)(zi)水(shui)中配制成陽(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺溶(rong)液(ye)(ye)，然后將陽(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)聚(ju)胺溶(rong)液(ye)(ye)加入至(zhi)中間產物中，混(hun)合均勻，同(tong)時升溫至(zhi)65℃，繼續(xu)反(fan)應4小時。產物經破(po)乳后，再用(yong)丙酮溶(rong)液(ye)(ye)洗滌，洗滌后的固體沉淀物在120℃干燥12h并粉碎后即為增粘(zhan)劑。

對(dui)比例(li)1（不加無機鹽(yan)）

將1.5gOP15和13.5g司盤80加入到75g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將47gMAPS和46gDMAM加入到140g水中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.32g過硫酸鈉加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除氧半小(xiao)時(shi)(shi)，同時(shi)(shi)升溫至(zhi)55℃，反(fan)應1h后得(de)到中(zhong)間產物(wu)；再(zai)將(jiang)4g陽離子聚胺2溶(rong)(rong)解于10g去離子水中(zhong)配制成陽離子聚胺溶(rong)(rong)液(ye)，然后將(jiang)陽離子聚胺溶(rong)(rong)液(ye)加入至(zhi)中(zhong)間產物(wu)中(zhong)，混(hun)合均勻，同時(shi)(shi)升溫至(zhi)65℃，繼續反(fan)應3.5小(xiao)時(shi)(shi)。產物(wu)經破乳后，再(zai)用丙酮溶(rong)(rong)液(ye)洗滌，洗滌后的固體沉淀物(wu)在110℃干燥12h并粉碎后即為增粘劑(ji)。

對比例2（不加陽離子聚(ju)胺）

將1.5gOP15和13.5g司盤80加入到75g白油中，在攪拌條件下通N₂除氧半小時，制得油相備用；將20gCaCl₂加入到150g水中充分溶解后配制成CaCl₂水溶液，再將47gMAPS和46gDMAM加入到CaCl₂水溶液中，攪拌使之充分溶解；將油相轉移至反應器中，攪拌的同時將水相滴加入油相中，攪拌半小時得到乳化體系；將0.32g過硫酸鈉加入到乳化體系中，待充分溶解后通入N₂除(chu)氧半小時，同時升溫至(zhi)65℃，反應5h后(hou)得到增粘劑乳液聚(ju)合物；產(chan)物經破乳后(hou)，再(zai)用(yong)丙(bing)酮溶液洗滌，洗滌后(hou)的(de)固(gu)體沉淀物在(zai)110℃干燥12h并粉碎后(hou)即(ji)為增粘劑。

對比例3

通過市售購買(mai)增粘劑(ji)80A51。

對比例4

通過市售購買增(zeng)粘劑黃原(yuan)膠。

上述實施例(li)及比較例(li)使(shi)用含(han)鹽含(han)鈣的(de)基漿評價增粘性能，具體評價方法如下：

基漿配制：在1000mL水中加入40g鈣膨潤土和5g碳酸鈉，高速攪拌20min，室溫下放置養護24h，得到淡水基漿；繼續加入200g CaCl₂，高速攪拌20min，室溫下放置養護24h，得到評價用含20% CaCl₂基漿。

評價方法：量取350mL的基漿，加(jia)入2%的增粘(zhan)劑(ji)，高速攪拌20min，常溫養護24h后測(ce)其(qi)表(biao)觀粘(zhan)度。再在200℃下老化16h后，再次(ci)測(ce)定表(biao)觀粘(zhan)度，計算表(biao)觀粘(zhan)度保持率(lv)。

表1 不同增(zeng)粘(zhan)劑耐溫抗鹽抗鈣性能對比(bi)表

注(zhu)：對比(bi)例4黃原膠的加(jia)量(liang)為(wei)0.5%

從表(biao)1 的(de)(de)結(jie)果可以看出，本發(fa)明(ming)的(de)(de)增粘劑在高(gao)溫(wen)(wen)老(lao)化(hua)后表(biao)觀粘度保持(chi)率較(jiao)高(gao)，說明(ming)了較(jiao)好(hao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)鹽性能(neng)；并且高(gao)溫(wen)(wen)老(lao)化(hua)后動切力(li)還處于(yu)較(jiao)好(hao)的(de)(de)水(shui)平(ping)，保證(zheng)了鉆井液體系在高(gao)溫(wen)(wen)條(tiao)件(jian)下的(de)(de)攜(xie)巖提砂性能(neng)。