一种降滤失剂共聚物及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种降滤失剂共聚物，在其分子结构中含有：侧链含酰胺基的结构单元、侧链含磺酸基的结构单元、侧链含硅氧烷的结构单元、侧链含离子液体的结构单元和侧链含环状烷基的结构单元。2.根据权利要求1所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含酰胺基的结构单元如式(i)所示：其中，在式(i)中，r0和r1之一选自酰胺类基团。3.根据权利要求2所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，在式(i)中，r0选自-h或c1～c6的烷基，优选选自-h、-ch3或-c2h5，更优选自-h或-ch3；和/或r1选自酰胺类基团，其结构式如式(i-1)或式(i-2)所示：优选地，在式(i-1)中，r
a
和r
b
各自独立地选自-h、c1～c6的烷基、c1～c6的烷基醇、c1～c8的烷基酮，优选自-h、-ch3、-ch2ch3、-ch(ch3)2、-ch2oh、-ch2ch2oh或式(i-12)；优选地，在式(i-2)中，r
c
选自-h或c1～c6的烷基，优选选自-h、-ch3、-c2h5或-ch(ch3)2；和/或，r
d
选自c1～c6的烷基，优选选自-ch3、-c2h5或-ch(ch3)2。4.根据权利要求1所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含磺酸基的结构单元如式(ii)所示其中，在式(ii)中，r2和r3之一选自磺酸类基团。5.根据权利要求4所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，在式(ii)中，r2选自-h或c1～c6的烷基，优选选自-h或-ch3；和/或r3选自磺酸类基团，其结构式如式(ii-1)～式(ii-8)之一所示：
优选地，在式(ii-1)～式(ii-8)中，a选自h、na、k、rb或cs，优选选自h、na或k；和/或，j、k、l各自独立地为0或≤3的自然数；和/或，m、n各自独立地为自然数，优选为≥8且≤14的自然数。6.根据权利要求1所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含硅氧烷的结构单元如式(iii)所示：其中，在式(iii)中，r4和r5之一选自硅氧烷类基团。7.根据权利要求6所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，在式(iii)中，r4选自-h或c1～c6的烷基，优选选自-h或-ch3；和/或r5选自硅氧烷类基团，其结构式如式(iii-1)或式(iii-2)所示：
其中，在式(iii-1)和式(iii-2)中，p和q各自独立地为0或≤6的自然数，优选为≤3的自然数，更优选为1或3；和/或，r
e
、r
f
、r
g
、r
h
、r
i
和r
j
各自独立地选自烷基、烷氧基或主链含氧原子的烷氧基，优选自-ch3、-och3、-och2ch3、-och2ch2och3或-och2ch2och2ch2och3，且r
e
、r
f
和r
g
不同时选自-ch3，r
h
、r
i
和r
j
不同时选自-ch3。8.根据权利要求1所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含离子液体的结构单元如式(iv)所示：其中，在式(iv)中：e为0或≤6的自然数，优选为0或≤3的自然数，更优选为0或1；和/或r6选自-h或c1～c6的烷基，优选自-h、-ch3、-ch2ch3或-ch2ch2ch3，更优选自-h或-ch3；和/或r7选自-h或c1～c6的烷基，优选自-h、-ch3、-ch2ch3或-ch2ch2ch3。9.根据权利要求8所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，在式(iv)中，所述x-选自：pf
4-、pf
6-、
中的一种。10.根据权利要求1所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含环状烷基的结构单元如式(v)所示：
其中，在式(v)中：r8选自-h或c1～c8的烷基，优选自-h、-ch3、-ch2ch3或-ch2ch2ch3，更优选自-h或-ch3；和/或r
k
、r
l
、r
m
、r
n
和r
o
各自独立地选自-h或c1～c8的烷基，优选自-h、-ch3或-ch2ch3，且r
k
、r
l
、r
m
、r
n
和r
o
不同时为-ch3或-ch2ch3；更优选地，r
k
、r
l
、r
n
和r
o
均选自-h，r
m
选自-h或-ch3；和/或r为0或≤6的自然数，优选为0或≤3的自然数，更优选为0、1或2。11.根据权利要求10所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含环状烷基的结构单元由刚性单体经聚合得到，所述刚性单体由式(v-2)所示化合物和式(v-3)所示化合物反应得到：
优选地，式(v-2)所示化合物与式(v-3)所示化合物的摩尔用量比为1∶(1.03～1.20)，优选为1∶1.10。12.根据权利要求1～11之一所述的降滤失剂共聚物，其特征在于，所述侧链含酰胺基的结构单元、侧链含磺酸基的结构单元、侧链含硅氧烷的结构单元、侧链含离子液体的结构单元和侧链含环状烷基的结构单元的摩尔比为(20～80)∶(5～50)∶(2～10)∶(1～20)∶(0.5～8)，优选为(30～80)∶(10～40)∶(3～8)∶(2～20)∶(1～5)。13.一种权利要求1～12之一所述降滤失剂共聚物的制备方法，包括：在引发剂存在下，对包括含酰胺基的烯基单体、含磺酸基的烯基单体、含硅氧烷的烯基单体、含离子液体的烯基单体和含环状烷基的烯基单体在内的混合单体进行自由基聚合，得到所述降滤失剂共聚物。14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1、将包括含酰胺基的烯基单体、含磺酸基的烯基单体、含硅氧烷的烯基单体、含离子液体的烯基单体和含环状烷基的烯基单体在内的混合单体置于溶剂中，升温处理；步骤2、于保护性气氛下加入引发剂，搅拌反应，得到粗产物；步骤3、对所述粗产物进行后处理得到所述降滤失剂共聚物。15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述含酰胺基的烯基单体、含磺酸基的烯基单体、含硅氧烷的烯基单体、含离子液体的烯基单体和含环状烷基的烯基单体的摩尔用量比为(20～80)∶(5～50)∶(2～10)∶(1～20)∶(0.5～8)，优选为(30～80)∶(10～40)∶(3～8)∶(2～20)∶(1～5)；和/或基于所述混合单体100wt％计，所述引发剂的用量为0.1wt％～5.0wt％，优选为0.25wt％～2.6wt％；和/或在步骤1中，所述混合单体在溶剂中的质量百分浓度为5.0wt％～15.0wt％。16.权利要求1～12之一所述的降滤失剂共聚物或权利要求13～15之一所述制备方法得到的降滤失剂共聚物在钻井液用降滤失剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种降滤失剂共聚物及其制备方法与应用，在所述分子结构中含有：侧链含酰胺基的结构单元、侧链含磺酸基的结构单元、侧链含硅氧烷的结构单元、侧链含离子液体的结构单元和侧链含环状烷基的结构单元。所述降滤失剂共聚物在引发剂存在下通过多种烯基单体经自由基聚合得到。所述降滤失剂共聚物可在高温条件下牢固地吸附在粘土表面，分子链中的离子液体链段可有效提高其抗盐抗钙能力，环状烷基刚性结构可提高其抗温能力。该处理剂合成方法简单，反应条件温和，设备要求低，易于实施。易于实施。


技术研发人员：褚奇 石秉忠 李涛 李胜 孔勇 赵向阳 唐文泉 祁尚义
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
技术研发日：2020.05.06
技术公布日：2021/11/8