[发明专利]一种适用于钻井液的咪唑啉抑制剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钻井液用抑制剂技术领域，确切地说涉及一种适用于钻井液的咪唑啉抑制剂的制备方法。

背景技术

泥岩、页岩等水敏性地层采用水基钻井液钻进时，地层矿物容易水化膨胀、分散，从而导致井壁失稳、钻井液流变性难以控制等问题。所以，钻井液体系的抑制性成为钻探水敏性地层的关键。同时，随着目前钻探的页岩气井范围不断扩大，数量不断增多，钻井液体系的抑制性成为了现场安全钻井的一个重要因素。

常用的水基钻井液抑制剂主要是钾盐、铵盐以及胺（铵）类聚合物抑制剂，虽然具有一定的抑制性，但是针对强分散的泥岩，抑制效果有限。且实际应用过程中，如果不能高效抑制泥岩的分散，分散后的粘土表面会迅速吸附抑制剂，导致抑制剂的有效含量迅速下降，从而导致钻井液的抑制能力迅速下降。

公开号为CN102504065A，公开日为2012年6月20日的中国专利文献公开了一种钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法；将起始剂和敷酸剂置于反应器中，在常压及氮气保护下，向反应器中滴加磺酰化剂，进行磺酯化反应，反应时间为10～12小时，磺酯化温度为0～30℃，将反应物过滤，将滤液溶于水中，待静止分相后，取下层液体，减压蒸馏去除水，得端磺基酯化物；将端磺基酯化物滴加到装有胺化剂和沉淀剂的反应釜中进行胺化反应，反应2～3小时，胺化温度为70～90℃，将产物过滤，减压蒸馏脱除溶剂，得聚胺抑制剂；该添加剂适用于多种水基钻井液，能够很好的控制泥页岩的水化分散，有效降低由于泥页岩水化分散带来的钻井液增稠、钻井液性能恶化等问题，为实现安全高效钻井提供一定的保障。

但是，以上述专利文献为代表的常规抑制剂由于吸附能力有限，常常导致在高温下发生解吸附，从而导致高温下失去抑制作用。所以，为解决钻井液的抑制问题，必须研发专门针对水敏地层钻井的水基钻井液抗高温抑制剂，有效减少井壁失稳和岩屑水化分散，满足现场水敏性地层优质安全快速钻井的技术需要，提高勘探开发效益。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种适用于钻井液的咪唑啉抑制剂的制备方法，采用本制备方法制备的抑制剂，与常规水基处理剂配伍性良好，对水基钻井液性能影响小，并且能有效强化水基钻井液的抑制能力，达到抑制水敏地层矿物水化分散的作用，从而降低钻井成本，保证钻井安全与速度。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种适用于钻井液的咪唑啉抑制剂的制备方法，其特征在于步骤如下：

a、在烧杯中加入150mL物质A、150mL物质B和26.8g物质C，混合物在搅拌下用冰水浴冷却至0~5℃，滴加盐酸调节pH值在3~5；

b、用8~12mL水溶解7.6g物质D，并滴加1~2滴氢氧化钠溶液，调节pH在7~8；维持温度在0~5℃，交替滴加物质D溶液和盐酸溶液，使反应混合物的pH维持为3~5；滴加完毕，反应液在0~5℃搅拌1h，然后室温放置过夜；

c、用氢氧化钠溶液调节反映混合物的pH值至8，过滤除去析出的白色固体，蒸出物质A、物质B和水，得到浅黄色粘稠液体；

d、用氯仿萃取3次，每次70mL，合并萃取液，用碳酸钾干燥；蒸出氯仿，粗产品经硅胶柱分离，氯仿作洗脱剂，得到白色固体；用苯重结晶，得到产物1；

e、在三口烧瓶中加入13.6g的产物1和7.4g物质E，水浴加热，在70~80℃回流4~8h，蒸出未反应的物质E及反应时生成的醇，得到橙黄色粘稠透明液体；

f、用乙酸乙酯作为洗脱剂，经硅胶柱分离，得到的产品用苯重结晶，得到产物2；

g、在三口烧瓶中加入60mL物质B和5.8g物质F，水浴加热，使物质F全部溶解；用物质B溶解15g产物2，搅拌下在10min内滴加完毕，然后回流3~6h；冷却、静置、滤除白色固体，蒸出物质B，得到浅黄色粘稠液体；

h、用丙酮萃取，除去溶剂，用苯重结晶，即得到白色产物。

物质A为四氢呋喃；

物质B为95%乙醇；

物质C为2-十一烷基-1-羟乙基-2-咪唑啉；

物质D为硼氢化钠；

物质E甲酸乙酯；

物质F氯乙酸钠；

产物1是N-十二烷基-N-羟乙基乙二胺；

产物2是N-十二烷基-N-羟乙基-N’-甲酰基乙二胺。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

经过实施例的验证，可以得知其具有如下技术效果：