[发明专利]改性壳聚糖作为水基钻井液用环保型仿生页岩抑制剂

权利要求书

1.一种改性壳聚糖在钻井液中作为页岩抑制剂的应用，其中，所述改性壳聚糖上连接有式（1）所示结构的改性基团；

式（1）：-CH₂-CH(OH)CH₂-多胺结构；所述多胺结构由多胺类化合物提供；所述多胺类化合物为多烯多胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种；所述式（1）所示结构的改性基团由环氧氯丙烷和多胺类化合物反应提供；所述壳聚糖是通过由苯甲醛提供的基团与式（1）所示结构的改性基团进行连接；壳聚糖和苯甲醛用量的重量比为1:2-6，壳聚糖和环氧氯丙烷的用量的重量比为1:5-20，环氧氯丙烷和多胺类化合物用量的重量比为1:0.05-0.5；

所述改性壳聚糖的制备方法包括：

（1）将壳聚糖进行酸化溶胀处理；

（2）在醇类溶剂中，将酸化溶胀处理后的壳聚糖与苯甲醛进行第一接触反应；

（3）在第一碱性溶液中，将第一接触反应后的产物与环氧氯丙烷进行第二接触反应；

（4）在第二碱性溶液中，将第二接触反应的产物与所述多胺类化合物进行第三接触反应，以使得壳聚糖上连接改性基团。

2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述多胺类化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的应用，其中，相对于改性壳聚糖的总量，所述改性基团的含量为5-25重量%。

4.根据权利要求3所述的应用，其中，相对于改性壳聚糖的总量，所述改性基团的含量为8-20重量。

5.根据权利要求4所述的应用，其中，相对于改性壳聚糖的总量，所述改性基团的含量为8.5-17重量%。

6.根据权利要求1所述的应用，其中，所述第一接触反应的条件包括：温度为60-80℃，时间为5-8h；

所述第二接触反应的条件包括：温度为45-60℃，时间为3-6h；

所述第三接触反应的条件包括：温度为50-80℃，时间为3-6h。

7.根据权利要求1所述的应用，其中，壳聚糖和苯甲醛用量的重量比为1:2-4。

8.根据权利要求7所述的应用，其中，壳聚糖和环氧氯丙烷的用量的重量比为1:8-15。

9.根据权利要求7所述的应用，其中，所述壳聚糖的分子量为20000-100000g/mol。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述壳聚糖的分子量为40000-90000g/mol。

11.根据权利要求10所述的应用，其中，所述壳聚糖的分子量为50000-85000g/mol。

12.一种含有改性壳聚糖作为页岩抑制剂的水基钻井液，其中，所述改性壳聚糖上连接有式（1）所示结构的改性基团；

式（1）：-CH₂-CH(OH)CH₂-多胺结构；所述多胺结构由多胺类化合物提供；所述多胺类化合物为多烯多胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种；所述式（1）所示结构的改性基团由环氧氯丙烷和多胺类化合物反应提供；所述壳聚糖是通过由苯甲醛提供的基团与式（1）所示结构的改性基团进行连接；壳聚糖和苯甲醛用量的重量比为1:2-6，壳聚糖和环氧氯丙烷的用量的重量比为1:5-20，环氧氯丙烷和多胺类化合物用量的重量比为1:0.05-0.5；

所述改性壳聚糖的制备方法包括：

（1）将壳聚糖进行酸化溶胀处理；

（2）在醇类溶剂中，将酸化溶胀处理后的壳聚糖与苯甲醛进行第一接触反应；

（3）在第一碱性溶液中，将第一接触反应后的产物与环氧氯丙烷进行第二接触反应；

（4）在第二碱性溶液中，将第二接触反应的产物与所述多胺类化合物进行第三接触反应，以使得壳聚糖上连接改性基团。