[发明专利]一种两性离子聚合物粘土稳定剂及制备方法

权利要求书

1.一种两性离子聚合物粘土稳定剂，其特征在于：

其结构如下所示：

   在（1）式中，x,y,n,z为聚合度，均为大于0的整数。

2.一种根据权利要求1所述的两性离子聚合物粘土稳定剂，其特征是：

     该两性离子聚合物粘土稳定剂由丙烯酰胺代号AM、丙烯酸钠代号NaAA、N-烯丙基油酰胺代号NAO，二甲基二烯丙基氯化铵代号DMDAAC四种种结构单元构成的AM/NaAA/DMDAAC/NAO四元聚合物。

3.一种根据权利要求1所述的两性离子聚合物粘土稳定剂，其特征是：

     所用单体NAO的制法：在反应器中加入42.3 g油酸，在搅拌下缓慢加入10.2 g三氯化磷，加料温度控制在10~15℃，加毕，升温到55℃，保温2~6 h后分去下层液，上层液经蒸发除去没有反应的三氯化磷，得产率为98-99.5%的油酰氯；再将上步制得的油酰氯18.7g用二氯甲烷溶剂稀释装入恒压滴液漏斗待用；在250ml干燥的三颈烧瓶加入4g烯丙基胺，用二氯甲烷溶剂稀释，再加入7.6 g三乙胺和0.02 g对苯二酚，在冰浴且不断搅拌下缓慢滴加待用油酰氯溶液，控制1 h滴完；滴完后常温反应4-6h，反应液经水洗，酸洗，饱和食盐水洗，干燥过滤，蒸发溶剂后制得暗红色液体NAO单体。

4.一种根据权利要求1所述的两性离子聚合物粘土稳定剂的制备方法，其特征是：

制备该两性离子聚合物粘土稳定剂，包含以下步骤：

第一步：在反应器中加入NAO 、乳化剂和去离子水，充分搅拌待乳化完全；

第二步：给上述反应器中加入AM、DMDAAC、NaAA；

第三步：用20 wt % NaOH溶液调节体系pH，通氮气20 min；

第四步：在设定温度下恒温30 min，继续通入氮气10-20 min；

第五步：加入引发剂，在恒温下密封反应12h，得到粗产物；

第六步：将粗产物用无水乙醇沉淀五次，粉碎，在40^oC下烘干，制得AM/NaAA/DMDAAC/NAO四元聚合物。

5.一种根据权利要求4所述的制备方法，其特征是： 

    两性离子聚合物粘土稳定剂所用原料配比：质量以克为单位，单体质量百分比为，AM 53.5-58.9%，NaAA 40-45%，NAO 0.1-1.5%，DMDAAC 0.1-1.5%：

最终所配成单体总质量百分浓度10~25%水溶液；原料选用过程中，所使用的NaAA是由AA与NaOH在冰浴下配制而成的；体系的pH最终为6-8；恒温反应温度为30-70^oC。

6.一种根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：所用乳化剂为聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、十六烷基溴化铵和OP-10其中的一种，优选OP-10，OP-10占被乳化单体总质量的0.5-3%。

7.一种根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：

    引发剂可以选取水溶性的双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾的一种，也可以选取过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系，优选过硫酸铵和亚硫酸氢钠体系；过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系中，过硫酸铵和亚硫酸氢钠摩尔比为1:1，引发剂加入量为单体总质量的0.1~5%。

8.一种根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：

在给所配溶液中加入引发剂时，加入的是质量分数分别为20%的过硫酸铵和20%亚硫酸氢钠溶液。

9.权利要求4所制得的四元共聚物作为粘土稳定剂在油田钻井中使用。