[发明专利]一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂，是包含淀粉、疏水单体、烯基酰胺、烯基季铵盐在内的组分通过接枝反应得到的改性淀粉产物；

所述疏水单体的结构通式为：

其中，所述n为大于零的整数；

所述烯基酰胺选自丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；

所述烯基季铵盐选自二甲基二烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵和2-丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵中的至少一种；

所述烯基酰胺、烯基季铵盐和疏水单体的摩尔比为：(50～90):(2～12):(0.1～0.5)；

所述淀粉的质量为所述烯基酰胺和烯基季铵盐的总质量的2～5倍。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂，其特征在于：

所述疏水单体的结构通式中，10≤n≤16。

3.根据权利要求1或2所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将包含所述淀粉、烯基酰胺、烯基季铵盐在内的组分加入反应器中，再加入溶剂，搅拌至完全溶解；

(2)搅拌条件下加入所述疏水单体和表面活性剂，继续搅拌，使疏水单体增溶于表面活性剂胶束中，通氮气以除去溶解在溶液中的氧气；

(3)加入引发剂，再继续通氮气并升温至反应温度，进行反应，即得到接枝改性淀粉防塌剂的粗产物，洗涤、干燥、粉碎，即得。

4.根据权利要求3所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述疏水单体的结构通式为：

其中，所述n为大于零的整数。

5.根据权利要求4所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述疏水单体的结构通式中，10≤n≤16。

6.根据权利要求4所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述疏水单体由包括以下步骤的方法制备而成：

在反应容器中加入丙酮和N-羟甲基丙烯酰胺，充分搅拌后，加热至预定温度40～55℃，抽真空，除去水分；氮气保护下，加入二丁基二月桂酸锡，并滴加入脂肪族异氰酸酯进行反应，反应结束后，减压蒸馏得到疏水单体的粗产物，将该粗产物置于水中，过滤，烘干至恒重，即得到所述疏水单体。

7.根据权利要求6所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述脂肪族异氰酸酯的结构通式为：

其中，所述n为大于零的整数。

8.根据权利要求7所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述脂肪族异氰酸酯的结构通式中，10≤n≤16。

9.根据权利要求6所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述N-羟甲基丙烯酰胺与脂肪族异氰酸酯的摩尔比为1：(1.01～1.03)；

所述二丁基二月桂酸锡的加量为所述脂肪族异氰酸酯质量的0.01％～0.05％。

10.根据权利要求9所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述N-羟甲基丙烯酰胺与脂肪族异氰酸酯的摩尔比为1:1.02。

11.根据权利要求9所述的一种钻井液用接枝改性淀粉防塌剂的制备方法，其特征在于：

所述二丁基二月桂酸锡的加量为所述脂肪族异氰酸酯质量的0.04％。