專利名稱：一種AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油天然氣行業(yè)鉆井液中作為降濾失劑的AM/AMPS-Na/MAM 共聚物及制備方法。
背景技術(shù)：
針對油氣勘探開發(fā)向深部發(fā)展，鉆遇地層越來越復雜，鉆井完井所面臨的困難越來越大的實際問題，國內(nèi)外學者圍繞超高溫水基鉆井液的需要，在油田用處理劑方面開展了一系列工作。重點放在丙烯酰胺類共聚物的改性，引進新的單體與丙烯酰胺共聚，制備各種降濾失劑。但合成的聚合物與超高溫條件下鉆井液性能維護的需要還存在差距。為此， 本發(fā)明采用丙烯酰胺(AM)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉(AMPS-Na)和環(huán)糊精改性丙烯酰胺(MAM)等單體為原料，采用均勻設(shè)計優(yōu)化配方，制備P (AM/AMPS-Na/MAM)共聚物，該共聚物作為抗高溫鉆井液處理劑，具有較強的降濾失作用和較好的抗溫抗鹽能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服因地層壓力、溫度不斷升高，造成水泥漿稠化時間變短，外加劑失效，濾失量增大等不良情況，特提供一種AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種AM/AMPS-Na/MAM共聚物，其特征在于該共聚物是由丙烯酰胺簡寫AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉簡寫AMPS-Na， 環(huán)糊精改性丙烯酰胺簡寫MAM三種單體聚合而得；所用原料組分的摩爾百分比及部分性能為AM單體為83-85%，將AM用蒸餾水配成濃度為0. lg/L的水溶液；AMPS-Na為15_16%， 用濃度為4. Og/L的NaOH溶液滴定2-丙烯酰胺基_2_甲基丙磺酸AMPS，至pH7_8，即得 AMPS-Na ；MAM單體1%- ，將5. Og丙烯酰胺配成濃度為50. Og/L的水溶液，加入濃度為 4. Og/L的NaOH溶液200mL，二者混合均勻后倒入三口瓶中，通入適量Cl2,進行Hofmann降解，得到部分降解后的丙烯酰胺，然后依次加入3mL環(huán)氧氯丙烷和0. 5g環(huán)糊精，在80°C下反應9小時后，用無水乙醇洗滌3-5次，得絮狀白色固體，于60°C烘箱中烘干即得環(huán)糊精改性丙烯酰胺單體MAM ；共聚物制備中，螯合劑用乙二胺四乙酸二鈉，加入量占反應單體總質(zhì)量的0. 25%-0. 3%，氧化劑用過硫酸鉀，占單體總質(zhì)量的1. 25%-1. 5%，還原劑用亞硫酸氫鈉，占單體總質(zhì)量的1. 25%-1. 5%。該共聚物的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種AM/AMPS-Na/MAM共聚物，其特征在于該共聚物是由丙烯酰胺AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉AMPS-Na，環(huán)糊精改性丙烯酰胺MAM三種單體聚合而得；所用原料組分的摩爾百分比及部分性能為AM單體為83-85%，將AM用蒸餾水配成濃度為0. lg/L的水溶液；AMPS-Na為15-16%，用濃度為4. Og/L的NaOH溶液滴定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 AMPS,至pH7-8，即得AMPS-Na ；MAM單體1%- ，將5. Og丙烯酰胺配成濃度為50. Og/L的水溶液，加入濃度為4. Og/L的NaOH溶液200mL，二者混合均勻后倒入三口瓶中，通入適量Cl2, 進行Hofmarm降解，得到部分降解后的丙烯酰胺，然后依次加入3mL環(huán)氧氯丙烷和0. 5g環(huán)糊精，在80°C下反應9小時后，用無水乙醇洗滌3-5次，得絮狀白色固體，于60°C烘箱中烘干即得環(huán)糊精改性丙烯酰胺單體MAM ；共聚物制備中，螯合劑用乙二胺四乙酸二鈉，加入量占反應單體總質(zhì)量的0. 25%-0. 3%，氧化劑用過硫酸鉀，占單體總質(zhì)量的1. 25%-1. 5%，還原劑用亞硫酸氫鈉，占單體總質(zhì)量的1. 25%-1. 5%。
2.一種如權(quán)利要求1所述共聚物的制備方法，其特征是先在反應容器中加入200mL 濃度為0. lg/L丙烯酰胺AM水溶液，再加入濃度為0. 4g/L的環(huán)糊精改性丙烯酰胺MAM IOmL 和濃度為0. 5g/L的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉AMPS-Na 21mL ；然后往上述混合液中依次加入濃度為0. 2g/L乙二胺四乙酸二鈉0. 5mL、濃度為0. 5g/L的過硫酸鉀氧化劑 1. OmL和濃度為1. Og/L亞硫酸氫鈉0. 5mL ；最后將上述溶液攪拌均勻后，在氮氣保護下，在溫度為40-50°C下反應5-6h，制得透明膠狀產(chǎn)物AM/AMPS-Na/MAM共聚物。
全文摘要
本發(fā)明是用于油氣田鉆井液中作降濾失劑的AM/AMPS-Na/MAM共聚物及制備方法。它可克服因地層壓力、溫度升高造成水泥漿稠化時間變短、外加劑失效、濾失量增大問題。其技術(shù)方案該共聚物由丙烯酰胺AM，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉AMPS-Na，環(huán)糊精改性丙烯酰胺MAM聚合而得；AM為83-85%，AMPS-Na為15-16%，MAM1%-2%。先在反應容器中加入AM水溶液、MAM溶液和AMPS-Na溶液；然后再加入乙二胺四乙酸二鈉、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉；最后攪拌均勻在氮氣保護下，40-50℃下反應5-6h，制得AM/AMPS-Na/MAM共聚物。本發(fā)明作鉆井液處理劑，熱穩(wěn)定性能好，抗溫能力強，具有較好的降濾失作用；其制備方法簡便可行，反應條件溫和；用于油氣田作鉆井處理劑。
文檔編號C08F220/56GK102199251SQ20111008953
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者李超成, 葛菊, 鄒慧慧, 鄒長軍, 陳小蓉, 韓佳婷 申請人:西南石油大學