[发明专利]一种树枝状季铵盐页岩抑制剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种树枝状季铵盐页岩抑制剂，该抑制剂是由端胺基树枝状聚合物与环醚、叔胺进行季铵化反应得到的改性产物；

所述的端胺基树枝状聚合物为聚丙烯亚胺树枝状聚合物或聚酰胺-胺树枝状聚合物；

所述的聚丙烯亚胺树枝状聚合物代数为0代至5代；所述的聚酰胺-胺树枝状聚合物为0代至10代。

2.根据权利要求1所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂，其特征在于，所述的环醚的分子结构如下：

其中，R为碳原子数为1-6的烷基，X为卤素原子。

3.根据权利要求2所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂，其特征在于，所述的环醚的分子结构中R为碳原子数为1-4的烷基，X为Cl、Br和I。

4.根据权利要求1所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂，其特征在于，所述的季铵化反应时所用的叔胺结构如下：

其中，R₁、R₂和R₃为碳原子数为1-12的烷基，R₁、R₂和R₃相同或不同。

5.权利要求1-4任一项所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂的制备方法，包括步骤如下：

将端胺基树枝状聚合物溶于溶解溶剂中，然后缓慢滴加叔胺，室温下搅拌0.5～3h后，缓慢滴加环醚；滴加完毕后将温度升至40～90℃，反应2～12h；蒸发除去溶解溶剂，加入沉淀溶剂沉淀出固体，将固体真空干燥，即得树枝状季铵盐页岩抑制剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的端胺基树枝状聚合物与环醚的摩尔比为1:1～1：（2×端胺基树枝状聚合物的端胺基数目）。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的叔胺与环醚的摩尔比为1:1～10:1。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的溶解溶剂为无水甲醇或/和无水乙醇；所述的沉淀溶剂为无水乙醚或无水丙酮。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，端胺基树枝状聚合物与溶解溶剂的体积比1:5～1:20。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，滴加完毕环醚后反应温度为40～70℃，反应时间为4～8h。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，反应过程中，通入氮气进行保护。

12.权利要求1-4任一项所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂的应用，作为泥页岩抑制剂应用于钻井液中。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述的树枝状季铵盐页岩抑制剂的使用浓度为0.1～5wt%。

14.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，G0-G3端胺基树枝状聚合物季铵化后得到的树枝状季铵盐与G5-G10端胺基树枝状聚合物季铵化后得到的树枝状季铵盐按1:1-15:1质量比混合使用。