【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开采钻井处理剂，具体涉及一种降滤失剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钻井液降滤失剂在钻井液中可以起到降滤失以及改善泥饼质量等作用，是维护钻井液性能稳定，改善钻井液流变性、减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则和油气层的重要化学处理剂，对于安全高效钻井，防止钻井事故的发生有着重要的作用。目前，常用的钻井液降滤失剂有磺化褐煤、磺化沥青以及磺化酚醛树脂等，但此类降滤失剂的环保性能差，随着环保要求的日益提高，此类助剂的使用逐渐受到限制。
2、聚阴离子纤维素(pac)是一种绿色环保的降滤失剂，具有生物降解性，其材料来源丰富、价格低廉，在用于水基钻井液的过程中能使井壁形成薄而坚、渗透性低的滤饼，使失水量降低，应用前景十分广阔，但目前其抗温能力只能达到120℃，使其应用范围受到了限制。
3、cn113322052 a公开了一种新型聚阴离子纤维素降滤失剂及其制备方法，该新型聚阴离子纤维素降滤失剂由马来酸酐对纤维素进行酯化改性所得，通过在纤维素结构中引入长疏水链，提高其在井壁上的成膜性，从而提高滤饼质量降低失水。该专利技术的新型结构的聚阴离子纤维素具有较好的耐盐性和抗温性，其在盐水中降滤失性能优于常规的聚阴离子纤维素，但是耐温只能达到130℃，难以满足水基钻井液用降滤失剂的抗高温要求。因此，对于既具有较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，具有优良的降滤失性能，同时还具有良好的抗高温抗盐性能的降滤失剂的研究具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专
2、申请人发现，在聚阴离子纤维素的接枝改性过程中，通过在结构中引入磺酸单体，能够进一步提高其抗温性能；通过引入酰胺及季铵盐单体，可以显著增强其在高温条件下吸附在粘土矿物颗粒表面的能力，增加粘土矿物颗粒表面的水化膜厚度，阻碍钻井液中颗粒之间相互碰撞而形成大颗粒，有利于保持钻井液中细颗粒的含量，从而在井壁形成薄而韧给的泥饼，有助于降低钻井液的滤失量，最终达到聚阴离子纤维素在高温条件下提升滤失性能的效果。且进一步发现，在聚阴离子纤维素的制备过程中，通过引入交联剂，能够对聚阴离子纤维素的结构进行适度的交联，有助于进一步提高其热稳定性。
3、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种降滤失剂，所述降滤失剂的结构式如式(i)：
4、
5、其中，抗温基团含有来自烯基酰胺单体提供的结构单元a、含有来自烯基季铵盐单体提供的结构单元b和含有来自烯基磺酸盐单体提供的结构单元c；所述烯基酰胺单体、烯基季铵盐单体和烯基磺酸盐单体的用量的质量比为1-18:0.1-3:1。
6、本专利技术第二方面提供了一种降滤失剂的制备方法，该方法包括：在保护气氛中，将具有如式(i)所示不含抗温基团的主体结构的交联改性聚阴离子纤维素与作为所述抗温基团源的接枝改性单体在第一溶剂和引发剂存在下进行接枝改性反应。
7、本专利技术第三方面提供了一种降滤失剂在水基钻井液中的应用；
8、优选地，所述降滤失剂在水基钻井液中的用量为0.3-2.0wt％，优选为0.5-1.0wt％。
9、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
10、(1)本专利技术提供的降滤失剂具有较好的耐盐性和抗温性，其在盐水中降滤失性能优于常规的聚阴离子纤维素，耐温性能达到160℃，是一种性能更为优良的钻井液用降滤失剂；
11、(2)本专利技术提供的降滤失剂，通过在聚阴离子纤维素的结构中引入磺酸单体，能够进一步提高其抗温性能，通过引入酰胺及季铵盐单体，可以显著增强其在高温条件下吸附在粘土矿物颗粒表面的能力，增加粘土矿物颗粒表面的水化膜厚度，阻碍钻井液中颗粒之间相互碰撞而形成大颗粒，有利于保持钻井液中细颗粒的含量，从而在井壁形成薄而韧给的泥饼，有助于降低钻井液的滤失量，最终达到聚阴离子纤维素在高温条件下提升滤失性能的效果；进一步通过引入交联剂，能够对聚阴离子纤维素的结构进行适度的交联，有助于进一步提高其热稳定性；
12、(3)本专利技术提供的降滤失剂的制备方法，工艺简单，能够制备出无毒害、绿色环保、易降解的降滤失剂，可以用于各种水基钻井液。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种降滤失剂，其特征在于，所述降滤失剂的结构式如式(I)：
2.根据权利要求1所述的降滤失剂，其中，
3.权利要求1或2所述的降滤失剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：在保护气氛中，将具有如式(I)所示不含抗温基团的主体结构的交联改性聚阴离子纤维素与作为所述抗温基团源的接枝改性单体在第一溶剂和引发剂存在下进行接枝改性反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述交联改性聚阴离子纤维素的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法，其中，
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的制备方法，其中，
9.根据权利要求3-8中任意一项所述的制备方法，其中，
10.权利要求1或2所述的降滤失剂在水基钻井液中的应用；
【技术特征摘要】
1.一种降滤失剂，其特征在于，所述降滤失剂的结构式如式(i)：
2.根据权利要求1所述的降滤失剂，其中，
3.权利要求1或2所述的降滤失剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：在保护气氛中，将具有如式(i)所示不含抗温基团的主体结构的交联改性聚阴离子纤维素与作为所述抗温基团源的接枝改性单体在第一溶剂和引发剂存在下进行接枝改性反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述交联改性聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：江洋洋，王康，魏开轩，曾志强，逯贵广，骆慧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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