本發(fā)明提供了一種鉆井液用星型聚合物、其制備方法和應(yīng)用，所述的聚合物由丙烯酰胺類單體、2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸和支化劑，通過(guò)乳液聚合反應(yīng)制得；所述支化劑結(jié)構(gòu)包含多個(gè)烷羥基；所述鉆井液用星型聚合物具有支化結(jié)構(gòu)和納米級(jí)聚合物微球形貌。所述的星型聚合物的分子鏈由于各臂之間的相互排斥作用會(huì)采取更為伸展的構(gòu)象，架橋降濾失能力強(qiáng)，具有比線性聚合物更好的抗溫等作用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所述的星型聚合物降濾失劑1.0％溶液室溫下表觀黏度≤35.0mPa·s；產(chǎn)品加量為3.0％時(shí)，復(fù)合鹽水漿于165℃/16h老化后API小于5.0mL、180℃/16h老化后API小于30mL。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油田用合成類水溶性高分子材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鉆井液用星型聚合物、其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鉆井液是鉆井工程中重要的流體，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到鉆井質(zhì)量的好壞。鉆井液主要由基漿和各種處理劑組成，所述處理劑包括降濾失劑、pH調(diào)節(jié)劑等。隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，高溫深井及特殊復(fù)雜井對(duì)鉆井液用處理劑的要求越來(lái)越高，特別是順北、順南區(qū)塊的高溫深井，對(duì)處理劑的抗溫性能提出了更高的要求。

目前，現(xiàn)場(chǎng)用合成聚合物類處理劑如聚丙烯酰胺類降濾失劑，基本上為線性聚合物，分子鏈長(zhǎng)，高溫、剪切后易斷鏈，黏度大幅度降低，導(dǎo)致鉆井液高溫穩(wěn)定性降低。

因此，研究具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物，改變處理劑的分子構(gòu)象，提高現(xiàn)有聚合物降濾失劑的抗高溫等綜合效果，成為主要的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鉆井液用星型聚合物、其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的聚合物可作為具有抗溫等功能的降濾失劑，降濾失效果突出，可廣泛用于鉆井液。

本發(fā)明提供一種鉆井液用星型聚合物，其由丙烯酰胺類單體、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和支化劑，通過(guò)乳液聚合反應(yīng)制得；

所述支化劑結(jié)構(gòu)包含多個(gè)烷羥基；

所述鉆井液用星型聚合物具有支化結(jié)構(gòu)和納米級(jí)聚合物微球形貌。

優(yōu)選地，所述支化劑為季戊四醇。

優(yōu)選地，所述鉆井液用星型聚合物1.0％溶液室溫下表觀粘度≤35.0mPa·s。

本發(fā)明提供一種鉆井液用星型聚合物的制備方法，包括以下步驟：

S1、將水相物料加入油相物料中進(jìn)行乳化，得到單體乳液；所述水相物料包括丙烯酰胺類單體、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和支化劑；所述支化劑結(jié)構(gòu)包含多個(gè)烷羥基；

S2、將所述單體乳液在引發(fā)劑存在條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到呈納米級(jí)聚合物微球的星型聚合物。

優(yōu)選地，所述水相物料包括390～420質(zhì)量份水、147.50～172.50質(zhì)量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、152.00～177.50質(zhì)量份丙烯酰胺類單體、0.15～0.175質(zhì)量份支化劑和2.00～3.50質(zhì)量份的親水乳化劑。

優(yōu)選地，所述油相物料包括208～224質(zhì)量份的基礎(chǔ)油和18.50～30.50質(zhì)量份的親油乳化劑；所述的基礎(chǔ)油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為1.5mm²/s～3.0mm²/s。

優(yōu)選地，所述親水性乳化劑選自吐溫系列；所述親油性乳化劑選自司盤系列。

優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為鈰鹽引發(fā)劑和過(guò)硫酸鹽引發(fā)劑中的一種或多種。

優(yōu)選地，將所述單體乳液置于30～65℃的水浴中，優(yōu)選通入惰性氣體，加入引發(fā)劑，低速攪拌聚合反應(yīng)3～5h，得到星型聚合物。

本發(fā)明還提供如前文所述的鉆井液用星型聚合物作為降濾失劑在鉆井液中的應(yīng)用。