两亲性储层保护剂及其制备方法和应用和钻井液及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及两亲性储层保护剂，该两亲性储层保护剂的制备方法，含有该两亲性 储层保护剂的钻井液，以及该两亲性储层保护剂或含有该两亲性储层保护剂的钻井液在油 气储层保护中的应用。
【背景技术】
[0002] 在油气开采过程中，勘探开发的各个环节均可造成油气储层损害，任何轻微的污 染性的损害都会导致产能大幅度降低。因此，储层污染问题逐渐被人们所认识，应运而生的 储层保护技术也迅速发展起来，各种单一型和复合型的储层保护材料在钻井使用过程中， 发挥了积极作用。但目前所使用的保护剂仍然存在一些缺陷，如1)阳离子乳化沥青类对钻 井液性能影响大，可变形性大，弹性及刚性差，封堵性能较差，承压能力低；2)聚合醇类的 封堵效果差，部分产品起泡；3)无渗透或超低渗透类的储层保护剂的封堵性能好，但粘度 太高，岩层抑制性差；4)超细碳酸钙类为无弹性和可变形性差的储层保护剂，这类保护剂 对地层的适应性差，封堵范围窄，无岩层抑制性；6)聚合物类的耐温耐盐性差，在高温高盐 环境下储层保护效果较差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有的储层保护剂存在上述缺陷，提供一种储层保护性能 好的、且页岩抑制效果好的两亲性储层保护剂及其制备方法和应用，以及含有该两亲性储 层保护剂的钻井液及其应用。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种两亲性储层保护剂，其中，该两亲性储层保护 剂由下式（1)、（2)、（3)和（4)所示的结构单元构成：
[0005]
【主权项】
1. 一种两亲性储层保护剂，其特征在于，该两亲性储层保护剂由下式（1)、（2)、（3)和 (4)所示的结构单元构成：
其中，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为氢、C「C4的烷基或C的烷氧基；R6和R6'各自 独立地为(^-(：3的烷基；R7为取代的或未取代的Ci-Cj；的亚烷基；M为氢或碱金属元素；R8和 R8'各自独立地为Ci-C；的烷基、羟基取代的Ci-C；的烷基、苯基或Ci-C；烷基取代的苯基；式 (1)所示的结构单元、式（2)所示的结构单元、式（3)所示的结构单元和式（4)所示的结构 单元的摩尔比为 1 :〇. 4-2 :0. 5-1 :0. 1-0. 5 ; 其中，所述两亲性储层保护剂的重均分子量为150000-350000g/mol。
2. 根据权利要求1所述的两亲性储层保护剂，其中，1^、1?2、1?3、1?4和1? 5各自独立地为氢、 甲基、乙基、甲氧基或乙氧基； 优选地，R6和R6'各自独立地为甲基或乙基； 优选地，R7 为-ch2-c(ch3) 2-ch2-、-c(ch3) 2-ch2-、-ch2-c(ch3) 2-、-ch2-c(ch3) 2-ch2-ch2-、- CH2-CH2-、-CHCH3-CH2-或-CH2-CHCH3-CH2-;M为氢、Na、K或Li; 优选地，R8和R8'各自独立地为甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基、正己基、苯基、对甲 苯基、对乙苯基、羟甲基或羟乙基。
3. 根据权利要求1所述的两亲性储层保护剂，其中，所述两亲性储层保护剂的重均分 子量为 190000-280000g/mol; 优选地，所述两亲性储层保护剂的分子量分布指数为1-3. 5。
4. 根据权利要求1所述的两亲性储层保护剂，其中，式（1)所示的结构单元、式（2)所 示的结构单元、式（3)所示的结构单元和式（4)所示的结构单元的摩尔比为1 :0. 5-1. 5 : 0. 5-1 ：0. 1-0. 4〇
5. -种两亲性储层保护剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：在引发剂存在下，将 式（5)所示结构的化合物、式（6)所示结构的化合物、式（7)所示结构的化合物和式（8)所 示结构的化合物在水中进行接触得到乳化母液并进行聚合反应；其中，式（5)所示结构的 化合物、式（6)所示结构的化合物、式（7)所示结构的化合物和式（8)所示结构的化合物的 用量的摩尔比为1 :〇. 4-2. 5 :0. 5-1. 5 :0.l-o. 8 ;所述聚合反应的条件使得所得聚合物的重 均分子量为 150000-350000g/mol;
其中，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为氢、C「C4的烷基或C的烷氧基；R6和R6'各自 独立地为(^-(：3的烷基；R7为取代的或未取代的Ci-Cj；的亚烷基；M为氢或碱金属元素；R8和 R8'各自独立地为Ci-Ce的烷基、羟基取代的Ci-Ce的烷基、苯基或Ci-Ce烷基取代的苯基。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，式（5)所示结构的化合物、式（6)所示结构的化 合物、式（7)所示结构的化合物和式（8)所示结构的化合物的用量的摩尔比为1 :0. 5-1. 5 : 0. 5-1 ：0. 1-0. 4〇
7. 根据权利要求5所述的方法，其中，以所述乳化母液的总重量为基准，式（5)所示结 构的化合物、式（6)所示结构的化合物、式（7)所示结构的化合物和式（8)所示结构的化合 物的总含量为30-50重量％。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中，以式（5)所示结构的化合物、式（6)所示结构的 化合物、式（7)所示结构的化合物和式（8)所示结构的化合物的总重量为基准，所述引发剂 的用量为〇. 5-2重量％ ;优选地，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、4, 4'-偶氮双（4-氰 基戊酸）、偶氮二异丁腈、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化氢中的一种或多种。
9. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述聚合反应的条件包括：温度为65-80°C，时间 为 5-10h〇
10. 由权利要求5-9中任意一项所述的方法制得的两亲性储层保护剂。
11. 一种钻井液，其特征在于，该钻井液含有权利要求1-4和10中任意一项所述的两亲 性储层保护剂。
12. 权利要求1-4和10中任意一项所述的两亲性储层保护剂或者权利要求11所述的 钻井液在油气储层保护中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种两亲性储层保护剂，该两亲性储层保护剂由下式(1)、(2)、(3)和(4)所示的结构单元构成。本发明还提供了一种两亲性储层保护剂的制备方法及其产品。本发明还提供了含有上述两亲性储层保护剂或上述方法制得的两亲性储层保护剂的钻井液，以及该钻井液或该两亲性储层保护剂在油气储层保护中的应用。本发明所得的两亲性储层保护剂和钻井液具有较好的储层保护性能又有较好的页岩抑制性能。
【IPC分类】C08F220-58, C08F212-14, C08F212-08, C08F220-54, C09K8-035, C08F2-22, C08F220-34
【公开号】CN104610485
【申请号】CN201510064715
【发明人】蒋官澄, 宣扬, 王玺, 宋然然, 伍贤柱, 陈俊斌, 欧阳伟, 罗淘淘, 王兰
【申请人】中国石油大学(北京)
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月6日