一种乳液防塌剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种乳液防塌剂，其中，所述乳液防塌剂是将N-乙烯基吡咯烷酮、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触得到的。本发明专利技术所提供的乳液防塌剂制备过程简便可行、反应条件温和、所得产品的固含量为35-40％、分子量不低于500万、单体残余量不高于0.5％、溶解速度最快在1分钟以内、稳定性可达1年以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种乳液防塌剂，其中，所述乳液防塌剂是将N-乙烯基吡咯烷酮、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触得到的。本专利技术所提供的乳液防塌剂制备过程简便可行、反应条件温和、所得产品的固含量为35-40％、分子量不低于500万、单体残余量不高于0.5％、溶解速度最快在1分钟以内、稳定性可达1年以上。【专利说明】
本专利技术涉及有机高分子材料聚合物制备领域，尤其涉及一种乳液防塌剂及其制备 方法。
技术介绍
油包水反相聚合乳液型冲洗液是目前国内外资源勘探中广泛应用的勘探助剂。它 是通过将一定量的高分子水相分散到油相或不同矿化度的矿物油中，形成以水为分散相、 油为连续相的乳状液。该助剂由水相、油相、乳化剂和其它处理剂组成，其中油相是外相，水 相是内相，以高燃点、高闪点和高苯胺点矿物油为主。油包水反相聚合乳液型冲洗液体系 密度低、对储层伤害小，能防止井漏事故的发生，并提高机械钻速；体系抗温能力强，性能稳 定，流动性好，维持井壁稳定性较好；不影响电测和核磁测井；性能易控制、检测和调整；润 滑效果好等优点。但是国内乳液型冲洗液产品单一，主要是阴离子型乳液，用以满足石油开 采所需，而用于地质矿产勘探的乳液型冲洗液研究较少，相关的成熟工业化产品还很欠缺。 因此，开发应用制备简单、性能稳定、防塌效果好的乳液防塌剂是国内外研究的主要方向。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种制备方法简单可行、反应条件温和，产品固含量 高、分子量高、单体残余量少、且溶解迅速、稳定性好的乳液防塌剂。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种乳液防塌剂，其中，所述乳液防塌剂是将 N-乙烯基吡咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接 触得到的。 优选的，相对于100重量份的反相预乳液，N-乙烯基吡咯烷酮的添加量为0. 5-1重 量份、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵的添加量为0. 5-1重量份、引发剂的添加量 为0. 5-1重量份。 本专利技术还提供了一种乳液防塌剂的制备方法，其中，所述方法包括将N-乙烯基吡 咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触。 本专利技术还提供了所述乳液防塌剂在地质岩心钻探或石油钻井工程中的应用。 本专利技术所提供的乳液防塌剂制备过程简便可行、反应条件温和、所得产品的固含 量为35-40%、分子量不低于500万、单体残余量不高于0. 5%、溶解速度最快在1分钟以 内、稳定性可达1年以上。 【具体实施方式】 本专利技术提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上 下文中。在下述本专利技术的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本专利技术的具体实现方式的 示例性说明，而不构成对本专利技术范围的限制。 本专利技术提供了一种乳液防塌剂，其中，所述乳液防塌剂是将N-乙烯基吡咯烷酮、 (3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触得到的。 在本专利技术所提供的乳液防塌剂中，相对于1〇〇重量份的反相预乳液，N-乙烯基吡 咯烷酮（缩写为：NVP)的添加量为0.5-1重量份、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵 (缩写为：MTAC)的添加量为0. 5-1重量份、引发剂的添加量为0. 5-1重量份。 优选的情况下，相对于100重量份的反相预乳液，N-乙烯基吡咯烷酮的添加量为 0. 6-0. 9重量份、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵的添加量为0. 6-0. 9重量份、弓丨 发剂的添加量为〇. 6-0. 9重量份。 在本专利技术所提供的乳液防塌剂中，N-乙烯基吡咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基 三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触过程可以按照以下步骤进行：首先将N-乙烯 基吡咯烷酮和（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵在反相预乳液中混匀，其中，在与反 相预乳液混匀前，为了操作简便，可以先将两种单体N-乙烯基吡咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺 基）丙基三甲基氯化铵预先接触混合获得混合物，再将混合物缓慢滴入到所述反相预乳液 中。滴入的速度可以为20-22ml/min，边滴入边搅拌，搅拌的速度可以为600-1000rpm/min。 在滴入步骤结束后，优选继续搅拌30-60min以便获得均一的混合液。 在本专利技术所提供的乳液防塌剂中，对于引发剂的添加方法没有特别的限制，可以 按照本领域常规的引发剂加入方式进行，在加入引发剂的同时可以对混合液进行搅拌。 在本专利技术中，所述N-乙烯基吡咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵 与引发剂在反相预乳液中接触需要在保护气存在的条件下进行，所述保护气优选为惰性气 体，最为优选的，所述保护气为氮气。 在本专利技术中，所述引发剂选自以下组合中的一种：过氧化苯甲酰与N，N-二甲基苯 胺的组合、过硫酸铵与亚硫酸氢钠的组合、过氧化氢与酒石酸的组合、过硫酸铵与硫酸亚铁 的组合、过氧化氢与硫酸亚铁的组合以及过氧化苯甲酰与N，N-二乙基苯胺的组合。 优选的，所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠；特别优选的，所述引发剂为过硫酸 铵和硫酸亚铁的组合； 在本专利技术中，当所述引发剂为过氧化苯甲酰与N，N_二甲基苯胺的组合时，氧化苯 甲酰与N，N-二甲基苯胺的重量比为1 :1-2 ; 当所述引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠的组合时，过硫酸铵与亚硫酸氢钠重量比 为 1:1-2。 当所述引发剂为过氧化氢与酒石酸的组合时，过氧化氢与酒石酸的重量比为1 : 1-2。 当所述引发剂为过硫酸铵与硫酸亚铁的组合时，过硫酸铵与硫酸亚铁的重量比为 1:1-2。 当所述引发剂为过氧化氢与硫酸亚铁的组合时，过氧化氢与硫酸亚铁的重量比为 1:1-2。 当所述引发剂为过氧化苯甲酰与N，N_二乙基苯胺的组合时，过氧化苯甲酰与 N，N-二乙基苯胺的重量比为1 :1-2。 在本专利技术中，所述反相预乳液是将矿物油、水和乳化剂接触获得的；其中，所述乳 化剂选自Span-80、0P-10和Tween-10中的一种或几种。优选的情况下，所述乳化剂为 Span-80和0P-10按2 :1的重量比混合制成。 在本专利技术中，相对于100重量份的矿物油，水的添加量为100-200重量份，乳化剂 的添加量为1〇 _20重量份。 在本专利技术中，对于反相预乳液的制备方法没有特别的限制，可以按照本领域常规 的反相预乳液制备方法进行，例如可以将矿物油、水和乳化剂置于四口瓶中，在40-60°C下 恒温搅拌，使得各组分混合均匀，形成组分均一的反相预乳液。 在本专利技术所提供的乳液防塌剂中，固含量为35-40重量％，聚合物的分子量为500 万-1000万，单体残余量不高于0. 5重量％，聚合物的溶解速度为0. 5-lmin。 本专利技术还提供了本专利技术所述的乳液防塌剂的制备方法，其中，所述方法包括将 N-乙烯基吡咯烷酮、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接 触。 在本专利技术所提供的方法中，相对于100重量份的反相预乳液，N-乙烯基吡咯烷酮 的添加量为〇. 5-1重量份、（3-甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵的添加量为0. 5-1重 量份、引发剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳液防塌剂，其特征在于，所述乳液防塌剂是将N‑乙烯基吡咯烷酮、(3‑甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵与引发剂在反相预乳液中接触得到的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼仪，叶长文，王胜，李之军，袁进科，霍宇翔，袁学武，韦猛，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51