一种钻井液用烷基糖苷抑制剂的制备方法与流程

本发明涉及石油化工，具体为一种钻井液用烷基糖苷抑制剂的制备方法。

背景技术：

1、近年来，石油勘探深度和钻井深度不断增大，地层和开采环境面临着复杂高温高压、井壁失稳、页岩崩塌等问题；导致油田开采困难、开采成本增加，同时存在较大的安全隐患等问题。因此需要大力发展抑制页岩黏土矿物膨胀的钻井液及其抑制助剂。

2、烷基糖苷类化合物可以作为表面活性剂、钻井液助剂等，广泛应用在石油化工、油田开采、造纸业等领域。中国专利cn111574972b公开了一种水基钻井液用环保型抗高温页岩抑制剂及其制备方法，以烷基多糖苷、阳离子醚化剂、抗高温单体、阳离子单体、引发剂等作为原料，制备了钻井液用环保型抗高温页岩抑制剂。但是该专利的技术方案原料较为繁杂，且抑制剂抑制页岩黏土膨胀和防塌性能不佳。聚乙烯亚胺具有很好的水溶性，并且具有支化分子链和含有大量的氨基基团，在钻井液抑制剂中有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本发明解决了传统的烷基糖苷抑制剂的抗温性不好，抑制膨胀和防塌性能较差等问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种烷基糖苷抑制剂的制备方法：

4、向反应瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺溶剂、质量比例为(3-5):1的氯甲基烷基糖苷和环氧丙醇改性聚乙烯亚胺，在100-130℃的温度中搅拌反应36-72h，将溶液冷却并倒入进乙醇中，析出沉淀物，抽滤，乙醇洗涤滤饼，得到烷基糖苷抑制剂。

5、进一步的，氯甲基烷基糖苷的制备方法如下：

6、向反应瓶中加入四氢呋喃、1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺中的任一种反应溶剂、催化剂三乙胺或吡啶、十二烷基吡喃葡萄糖苷，混匀后滴加4-氯甲基苯甲酰氯，搅拌进行酯化反应，减压浓缩除去n,n-二甲基甲酰胺，产物用正己烷洗涤，得到氯甲基烷基糖苷。

7、进一步的，催化剂三乙胺或吡啶、十二烷基吡喃葡萄糖苷、4-氯甲基苯甲酰氯的质量比例为(0.26-0.3)1:(0.5-0.6)。

8、进一步的，酯化反应在20-35℃的温度中进行4-10h。

9、进一步的，环氧丙醇改性聚乙烯亚胺的制备方法为：向反应瓶中加入乙醇、聚乙烯亚胺、环氧丙醇，搅拌进行加成反应，减压浓缩除去乙醇和未反应的环氧丙醇，得到环氧丙醇改性聚乙烯亚胺。

10、进一步的，聚乙烯亚胺、环氧丙醇的质量比例为1:(3-4.5)。

11、进一步的，加成反应在15-40℃的温度中进行12-24h。

12、进一步的，烷基糖苷抑制剂在钻井液中的应用。

13、本发明的技术效果：本发明利用4-氯甲基苯甲酰氯与十二烷基吡喃葡萄糖苷的活性羟甲基进行反应，得到氯甲基烷基糖苷；利用环氧丙醇和聚乙烯亚胺的氨基、亚氨基进行加成反应，得到环氧丙醇改性聚乙烯亚胺，在聚乙烯亚胺分子链中引入更大的叔胺基团和丰富羟基。最后其叔胺基团与氯甲基烷基糖苷发生季铵化反应，得到含有季铵盐阳离子基团烷基糖苷抑制剂。

14、本发明制备的烷基糖苷抑制剂含有大量的阳离子基团，可以通过正负电荷的静电作用和阳离子交换作用，使烷基糖苷抑制剂进入黏土层间，并牢固的吸附在页岩黏土矿物的层片表面；同时烷基糖苷抑制剂中的环氧丙醇改性聚乙烯亚胺结构含有丰富的羟基、氨基等基团，可以与黏土表面的羟基形成氢键相互作用，进一步提高其与页岩黏土矿物表面的界面相互作用力，使烷基糖苷抑制剂均匀地盖在页岩黏土表面，阻碍水分子进入黏土层间，起到抑制黏土水化，防止晶层膨胀的作用，从而表现出优异的抑制和防塌性能。

15、本发明的烷基糖苷抑制剂含有刚性芳环，具有耐热性好，化学稳定性高，经过高温热老化处理，烷基糖苷抑制剂仍然保持良好的结构稳定性。抗高温性能优良，可以满足抑制剂和钻井液在高温油藏开采中的实际应用。

技术特征：

1.一种烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

2.根据权利要求1所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述氯甲基烷基糖苷的制备方法如下：向反应瓶中加入反应溶剂、催化剂、十二烷基吡喃葡萄糖苷，混匀后滴加4-氯甲基苯甲酰氯，搅拌进行酯化反应，减压浓缩，洗涤，得到氯甲基烷基糖苷。

3.根据权利要求2所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺中的任一种。

4.根据权利要求2所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂、十二烷基吡喃葡萄糖苷、4-氯甲基苯甲酰氯的质量比例为(0.26-0.3)1:(0.5-0.6)。

5.根据权利要求4所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺或吡啶。

6.根据权利要求2所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述酯化反应在20-35℃的温度中进行4-10h。

7.根据权利要求1所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述环氧丙醇改性聚乙烯亚胺的制备方法为：向反应瓶中加入乙醇、聚乙烯亚胺、环氧丙醇，搅拌进行加成反应，减压浓缩，得到环氧丙醇改性聚乙烯亚胺。

8.根据权利要求7所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺、环氧丙醇的质量比例为1:(3-4.5)。

9.根据权利要求7所述的烷基糖苷抑制剂的制备方法，其特征在于，所述加成反应在15-40℃的温度中进行12-24h。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的烷基糖苷抑制剂在钻井液中的应用。

技术总结本发明涉及石油化工技术领域，且公开了一种钻井液用烷基糖苷抑制剂的制备方法，本发明制备的烷基糖苷抑制剂含有大量的阳离子基团，可以通过正负电荷的静电作用和阳离子交换作用，使烷基糖苷抑制剂进入黏土层间，并牢固的吸附在页岩黏土矿物的层片表面；同时烷基糖苷抑制剂中的环氧丙醇改性聚乙烯亚胺结构含有丰富的羟基、氨基等基团，可以与黏土表面的羟基形成氢键相互作用，进一步提高其与页岩黏土矿物表面的界面相互作用力，使烷基糖苷抑制剂均匀地盖在页岩黏土表面，阻碍水分子进入黏土层间，起到抑制黏土水化，防止晶层膨胀的作用，从而表现出优异的抑制和防塌性能。并且抗高温性能优良。技术研发人员：崔金浩,崔磊,张俊嘉,崔玉谦,苏红卫受保护的技术使用者：辉县市善水化工科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2