具有抗溫抗鈣能力的適于降濾失的共聚物及其制備方法和應用及鉆井液及其應用與流程
技術特征：
1.一種適于降濾失的共聚物，其特征在于，該共聚物含有下式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種或多種、式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種或多種和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種或多種：
式(1)式(2)
式(3)
其中，R1和R1'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R2選自-OM'或-NH2，且M'為H或堿金屬元素；R3選自C0-C6的亞烷基或-CO-NH-R6-，且R6為C0-C6的亞烷基；M為H或堿金屬元素；R4選自C0-C6的亞烷基；R5選自H或C1-C10的烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚物，其中，R1和R1'各自獨立地選自H和C1-C4的烷基；R2選自-OM'或-NH2，且M'為H或堿金屬元素；R3選自C0-C4的亞烷基或-CO-NH-R6-，且R6為C1-C6的亞烷基；M為H或堿金屬元素；R4選自C0-C4的亞烷基；R5選自H或C1-C8的烷基；
優(yōu)選地，R1和R1'各自獨立地選自H、甲基、乙基和正丙基；R2選自-OH、-ONa、-OK或-NH2；R3選自C0的亞烷基、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CO-NH-CH2-、-CO-NH-CH2-CH2-、-CO-NH-CH2-CH2-CH2-、-CO-NH-CH(CH3)-CH2-、-CO-NH-CH2-CH(CH3)-、-CO-NH-CH2-(CH2)2-CH2-、-CO-NH-C(CH3)2-CH2-或-CO-NH-CH2-C(CH3)2-；M為H、Na或K；R4選自C0的亞烷基、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-C(CH3)2-CH2-或-CH2-C(CH3)2-；R5選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、正戊基或正己基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚物，其中，式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元的陰離子基團選自PF6-、F-、Cl-、Br-、I-、BF4-、[(CF3SO2)2NH]-或HCO3-。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的共聚物，其中，式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元、式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元的摩爾比為0.5-5：0.2-3：1，優(yōu)選為1-3：0.4-1.5：1；
優(yōu)選地，所述共聚物的數(shù)均分子量為15-90萬，優(yōu)選為20-70萬，更優(yōu)選為30-60萬；分子量分布系數(shù)為1.5-3.2；
優(yōu)選地，所述共聚物為由式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種或兩種、式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元中的一種構(gòu)成的線性無規(guī)共聚物。
5.一種適于降濾失的共聚物的制備方法，其特征在于，該方法包括：在堿性條件下，在含水溶劑中，以及在自由基引發(fā)體系存在下，將式(1')所示的化合物中的一種或多種、式(2')所示的化合物中的一種或多種和式(3')所示的化合物中的一種或多種進行自由基聚合反應；其中，
式(1')式(2')
式(3')
其中，R1和R1'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R2選自-OM'或-NH2，且M'為H或堿金屬元素；R3選自C0-C6的亞烷基或-CO-NH-R6-，且R6為C0-C6的亞烷基；M為H或堿金屬元素；R4選自C0-C6的亞烷基；R5選自H或C1-C10的烷基；X-選自PF6-、F-、Cl-、Br-、I-、BF4-、[(CF3SO2)2NH]-或HCO3-。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，(a)所述自由基聚合反應的自由基引發(fā)體系為過硫酸鹽和亞硫酸鹽的組合的氧化-還原引發(fā)劑、偶氮類引發(fā)劑和過硫酸鹽中的一種或多種；或者，
(b)所述自由基聚合反應為RAFT類自由基聚合反應，該自由基引發(fā)體系為引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的組合，該引發(fā)劑選自偶氮類引發(fā)劑、過硫酸鹽和過氧化二酰類化合物中的一種或多種，該鏈轉(zhuǎn)移劑選自三硫代碳酸酯、二硫代甲酸酯和二硫代氨基甲酸酯中的一種或多種；或者，
(c)所述自由基聚合反應為ATRP類自由基聚合反應，該自由基引發(fā)體系為引發(fā)劑、催化劑和配位劑的組合，該引發(fā)劑為有機鹵化物，該催化劑為過渡金屬鹵化物，所述配位劑為2,2’-聯(lián)吡啶、異丙基甲苯、環(huán)戊二烯、苯酚和甲酸中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，R1和R1'各自獨立地選自H和C1-C4的烷基；R2選自-OM'或-NH2，且M'為H或堿金屬元素；R3選自C0-C4的亞烷基或-CO-NH-R6-，且R6為C1-C6的亞烷基；M為H或堿金屬元素；R4選自C0-C4的亞烷基；R5選自H或C1-C8的烷基；
優(yōu)選地，R1和R1'各自獨立地選自H、甲基、乙基和正丙基；R2選自-OH、-ONa、-OK或-NH2；R3選自C0的亞烷基、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CO-NH-CH2-、-CO-NH-CH2-CH2-、-CO-NH-CH2-CH2-CH2-、-CO-NH-CH(CH3)-CH2-、-CO-NH-CH2-CH(CH3)-、-CO-NH-CH2-(CH2)2-CH2-、-CO-NH-C(CH3)2-CH2-或-CO-NH-CH2-C(CH3)2-；M為H、Na或K；R4選自C0的亞烷基、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-C(CH3)2-CH2-或-CH2-C(CH3)2-；R5選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、正戊基或正己基。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項所述的方法，其中，式(1')所示的化合物、式(2')所示的化合物和式(3')所示的化合物的摩爾比為0.5-5：0.2-3：1，優(yōu)選為1-3：0.4-1.5：1；
優(yōu)選地，相對于100g的含水溶劑，式(1')所示的化合物、式(2')所示的化合物和式(3')所示的化合物的總摩爾量為0.08-0.5mol；
優(yōu)選地，該方法包括：將式(1')所示的化合物中的一種或兩種、將式(2')所示的化合物中的一種和式(3')所示的化合物中的一種進行所述自由基聚合反應。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，堿性條件的pH為8-10；
優(yōu)選地，所述自由基聚合反應的條件包括：溫度為20-90℃；時間為3-10h，優(yōu)選為4-6h。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述自由基聚合反應為情況(a)下，以1mol的式(1')所示的化合物、式(2')所示的化合物和式(3')所示的化合物的總摩爾量為基準，該自由基引發(fā)體系的用量為0.1-10mmol，優(yōu)選為0.5-5mmol；
在所述自由基聚合反應為情況(b)下，以1mol的式(1')所示的化合物、將式(2')所示的化合物和式(3')所示的化合物的總摩爾量為基準，該引發(fā)劑的用量為2-5mmol，該鏈轉(zhuǎn)移劑的用量為0.5-3mmol。
11.一種由權(quán)利要求5-10中任意一項所述的方法制得的共聚物。
12.權(quán)利要求1-4和11中任意一項所述的共聚物在鉆井液中作為降濾失劑的應用。
13.一種含有權(quán)利要求1-4和11中任意一項所述的共聚物作為降濾失劑的鉆井液。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鉆井液，其中，所述共聚物的含量為0.5-2重量％。
15.權(quán)利要求13或14所述的鉆井液在油氣鉆井中的應用。
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