[发明专利]疏水单体、高分子聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种如式I所示的疏水单体及其制备方法。本发明还提供了一种高分子聚合物及其制备方法和应用。本发明提供的高分子聚合物合成时间短，反应温度要求不苛刻，生产工艺简单，生产成本较低，利于工业化生产。本发明提供的高分子聚合物作为钻井液用增粘剂，具有较强的热稳定性和悬浮稳定性。

技术领域

本发明属于油田助剂领域，特别涉及一种疏水单体、高分子聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

在钻井过程中，钻井液是打开油气层首先接触到的工作液。伴随着油气层的打开，地层原有的环境状态发生了改变，钻井液中固相颗粒会随着液相一起进入油气层中，堵塞了邻近井筒的岩石裂缝或孔道，降低了岩石的渗透率，增大了油气运移向井筒运移的阻力，造成储层损害。尤其是在油气运移阻力较大的低渗油气资源的开发中，油气层保护工作更为重要。油气层一旦受到损害，若要恢复岩石的渗透率是相当困难的，理所当然，费用也是昂贵的。因此，在钻井中，油气层保护工作是是否实现高产能的重要环节。

为更好地保护油气层，一般采用无固相钻井液来最大限度地避免钻井液中固相颗粒侵入储层孔隙引起的堵塞。无固相钻井液，又称无粘土钻井液，是在低固相钻井液基础上发展起来的第三代钻井液。该钻井液配方中不包含粘土，而是以高分子聚合物最为增粘剂、再配合加重剂、降滤失剂等其他处理剂形成的钻井液。该钻井液消除了人为添加粘土矿物造成的储层损害，且具有良好的携岩能力、润滑性和抑制性等性能。

在无固相钻井液体系中，高分子聚合物是主体，也是该类钻井液体系的关键技术所在。体系中聚合物分子间的相互缠绕形成空间网架结构，用于携带和悬浮岩屑，并最终将岩屑运移出井。引用于无固相钻井液体系的聚合物包括两种，一类是以改性淀粉、改性纤维素为代表的天然改性聚合物，抗温在110℃左右；另一类是以聚丙烯酰胺为代表的人工合成的聚合物，抗温在120℃左右。然而，目前我国大部分油田处于中后期开发，未动用地质储量多集中在低渗的高温地层，这便对具有良好储层保护性能的无固相钻井液提出了更高的要求，继而迫切需要研发具有抗温能力较佳、悬浮稳定性优良的高分子聚合物，以满足日益地质条件严酷的油气勘探开发的需要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种疏水单体，其结构如式I所示：

式I中，R¹选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为氢或C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；R²选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；R³选自氢、C₁-C₁₀直链烷基、C₃-C₁₀支链烷基或C₃-C₁₀环烷基，优选为C₁-C₅直链烷基，更优选为甲基、乙基或正丙基；k为0-10的整数，优选0、1、2、3、4或5；m为0-10的整数，优选0、1、2、3、4或5；n为1-10的整数，优选2-8的整数。

根据本发明的实施方式，所述疏水单体的结构如式A、B或C所示：

优选地，所述疏水单体的结构如所示。

本发明的第二个目的是提供一种所述疏水单体的制备方法，包括：使式II所示的化合物与式III所示的化合物反应，以生成式I所示的疏水单体，