[发明专利]一种两性离子聚合物、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将非离子单体、阳离子单体、阴离子单体和两性离子单体分散在去离子水中，得到两性离子聚合物的聚合单体；调节pH值至7，在隔绝氧气的条件下，加入引发剂并加热搅拌反应，依次经过滤、洗涤、干燥和研磨，即得到两性离子聚合物。

2.根据权利要求1所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述非离子单体为丙烯酰胺；所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵和/或丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；所述阴离子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸和对苯乙烯磺酸钠中的任意一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述非离子单体、所述阳离子单体、所述阴离子单体和所述两性离子单体的质量比为(4-5):(2-3):(1-2):(1-3)。

4.根据权利要求1所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述引发剂为质量浓度为15-30％的过硫酸钾水分散液，所述引发剂的加入量为所述两性离子聚合物的聚合单体质量的千分之二，所述引发剂按1-3滴/s的速率滴加。

5.根据权利要求1所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌反应的温度为60-70℃，时间为4-6h，搅拌转速为300-500r/min。

6.根据权利要求1-5任一项所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述洗涤为采用无水乙醇洗涤3次；所述干燥为在50℃下真空干燥15-30h；所述研磨的转速为30000-35000r/min，时间为2-4min。

7.根据权利要求1-5任一项所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述两性离子单体为甜菜碱两性离子单体，所述甜菜碱两性离子单体由N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与1,3-丙磺内酯聚合得到。

8.根据权利要求7所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述甜菜碱两性离子单体由以下步骤制备：

将N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺溶于丙酮中，得到溶液A；

将1,3-丙磺内酯分散于丙酮中，得到分散液B；

将分散液B滴加到溶液A中，在隔绝氧气的条件下，搅拌加热反应，依次经过滤、洗涤、干燥和研磨，得到白色粉末状，即为甜菜碱两性离子单体。

9.根据权利要求8所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，在所述溶液A中，所述N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺的浓度为0.2-0.4g/mL；在所述分散液B中，所述1,3-丙磺内酯的浓度为0.5-0.8g/mL。

10.根据权利要求8所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述溶液A中的丙酮和所述分散液B中的丙酮的体积比为4:1。

11.根据权利要求8所述的两性离子聚合物的制备方法，其特征在于，所述搅拌加热反应的温度为50-70℃，时间为4-6h，搅拌转速为200-400r/min。

12.一种采用如权利要求1-11任一项所述的两性离子聚合物的制备方法制备得到两性离子聚合物。

13.一种两性离子聚合物水基钻井液，其特征在于，由以下重量份的组分组成：100份的水，2-5份的膨润土，0.5-2份的如权利要求12所述的两性离子聚合物，1-3份的润滑剂，15-30份的加重剂和0.1-0.4份的pH值调节剂。

14.根据权利要求13所述的两性离子聚合物水基钻井液，其特征在于，所述润滑剂为改性矿物油和/或改性植物油；所述加重剂为重晶石；所述pH值调节剂为质量浓度为25％的氢氧化钠溶液。