改性超支化聚酯接枝碳微球及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113429580A(43)申请公布日2021.09.24(21)申请号202110704137.5(22)申请日2021.06.24(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人钟汉毅孔祥政邱正松高鑫黄维安管颖李树森马佳欣(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人刘依云刘亭亭(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C08G63/06(2006.01)C09K8/03(2006.01)C09K8/32(2006.01)权利要求书1页说明书12页(54)发明名称改性超支化聚酯接枝碳微球及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及油田化学领域，公开了一种改性超支化聚酯接枝碳微球的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在第一催化剂存在下，将氨基化碳微球与同时含有羟基和羧基的AB2型单体在第一溶剂中进行第一反应，得到第一产物；(2)在第二催化剂存在下，将所述第一产物与含有长烷基链的脂肪酸在第二溶剂中进行第二反应，并将所述第二反应的产物进行洗涤和干燥，制得改性超支化聚酯接枝碳微球。该改性超支化聚酯接枝碳微球用作封堵剂，具有较强的亲油性，与油基钻井液体系配伍性好，能够有效封堵井壁微裂缝或孔隙，提高油基钻井液的高温稳定性，以及具有调节流变性能的作用。CN113429580ACN113429580A权利要求书1/1页1.一种改性超支化聚酯接枝碳微球的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在第一催化剂存在下，将氨基化碳微球与同时含有羟基和羧基的AB2型单体在第一溶剂中进行第一反应，得到第一产物；(2)在第二催化剂存在下，将所述第一产物与含有长烷基链的脂肪酸在第二溶剂中进行第二反应，并将所述第二反应的产物进行洗涤和干燥，制得改性超支化聚酯接枝碳微球。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AB2型单体为2,2‑二羟甲基丙酸；所述脂肪酸含有C12‑C18的碳链，优选为豆蔻酸、硬脂酸、软脂酸、月桂酸或油酸；优选地，所述第一溶剂与第二溶剂相同，选自甲苯、二甲苯和正己烷中的至少一种，优选为二甲苯；所述第一催化剂与第二催化剂相同，选自浓硫酸或对甲苯磺酸，优选为对甲苯磺酸。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，第一溶剂：氨基化碳微球：AB2型单体：第一催化剂的重量比为100：(5‑12)：(15‑35)：(0.05‑0.35)；优选地，所述第一反应的条件包括：在氮气保护下进行反应，温度为120‑150℃，时间为5‑24h，搅拌速率为1000‑1500转/分。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，第二溶剂：第一产物：脂肪酸：第二催化剂的重量比为100：(1‑6)：(5‑30)：(0.03‑0.6)；优选地，所述第二反应的条件包括：在氮气保护下进行反应，温度为120‑160℃，时间为3‑5h，搅拌速率为1000‑1500转/分。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，所述氨基化碳微球由碳微球与氨基硅烷偶联剂在第三溶剂中进行第三反应制得；优选地，所述第三溶剂为乙醇的水溶液；优选地，所述氨基硅烷偶联剂选自KH‑540、KH‑550、KH‑792和KH‑602中的至少一种。6.根据权利要求5所述的方法，其中，第三溶剂：碳微球：氨基硅烷偶联剂的质量比为100：(5‑10)：(5‑15)；优选地，所述第三反应的条件包括：在氮气保护下进行反应，温度为55‑80℃，时间为6‑24h，搅拌速率为400‑600转/分。7.一种权利要求1‑6中任意一项所述的方法制得的改性超支化聚酯接枝碳微球。8.根据权利要求7所述的改性超支化聚酯接枝碳微球，其中，所述改性超支化聚酯接枝碳微球具有树枝状的超支化结构；优选地，所述改性超支化聚酯接枝碳微球的平均粒径为200‑2000nm，水相接触角为100‑120℃。9.一种油基钻井液，其特征在于，该油基钻井液含有权利要求7或8所述的改性超支化聚酯接枝碳微球。10.权利要求7或8所述的改性超支化聚酯接枝碳微球在油基钻井液中作为封堵剂的应用。2CN113429580A说明书1/12页改性超支化聚酯接枝碳微球及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种改性超支化聚酯接枝碳微球及其制备方法和应用。背景技术[0002]泥页岩地层具有极低的渗透率和微纳米尺寸的孔喉，钻井液在泥页岩井壁形成的泥饼质量差，钻井液滤液一旦与地层接触，使得地层中泥页岩发生水化，引起微孔隙或裂缝扩展，容易导致井壁失稳。泥页岩井壁失稳是目前仍未有效解决的钻井难题。为维持井壁稳定，泥页岩井段钻进主要使用具有很好抑制性的油基钻井液，为进一步提高封堵能力，通