適用於油基鑽井液降粘的添加劑組合物和應用以及油基鑽井液和應用的製作方法
2024-02-10 16:44:15
本發明涉及石油工業的鑽井領域，具體地，涉及一種適用於油基鑽井液降粘的添加劑組合物和應用以及油基鑽井液和應用。
背景技術：
隨著勘探領域的擴大和勘探深度的發展，鑽高溫高壓地層已經成為油氣鑽探作業的常態。高溫高壓就意味著高風險、高成本，同時對鑽井操作、設備和鑽井液的性能的要求也越高。
在鑽探高溫高壓地層時，對所用鑽井液的抗高溫性能和密度都有很高的要求。為保證鑽井液的抗高溫性能，一般會選擇抗高溫能力好的油基鑽井液作為高溫高壓井的鑽井工作液。但即使是性能優良的油基鑽井液，隨著密度的增加，也不可避免地會導致體系固相含量增加，然後一方面固-固、固-液摩擦增大導致鑽井液體系塑性粘度增加，另一方面為了懸浮高固相含量不致沉降，勢必會通過加入提切劑等來增強鑽井液體系的切力，而目前常用鑽井液提切劑在增加切力的同時也會增大體系的表觀粘度和塑性粘度。而過大的表觀粘度和塑性粘度會導致：(1)機械鑽速降低、延長鑽井周期；(2)循環壓耗增加、鑽井泵負荷增加；(3)循環當量密度增加，易誘發井漏、壓差卡鑽等井下複雜情況，最終增加了鑽井作業的成本和難度。
因此，對於高密度鑽井液通常會加入降粘劑，在保證適當切力的情況下，大幅度降低體系的表觀粘度和塑性粘度，加快鑽進速度、降低鑽井難度，節約鑽井成本，防止井下事故，保證鑽井作業安全、高效地進行。
目前水基鑽井液降粘劑種類繁多且應用廣泛，而油基鑽井液由於長期以來公認地流變性能好、粘度低且易控制等特點，一直鮮有針對油基鑽井液降粘劑的研究和產品。但是隨著高溫高壓井對鑽井液的抗溫性能和密度要求越來越高，油基鑽井液即使是無土相油基鑽井液，在密度2g/cm3以上時其表觀粘度和塑性粘度也會大大地超出合理範圍，難以控制，且通常適用溫度也不超過150℃。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種能夠適用於高密度油基鑽井液降粘且具有良好抗溫性能的適用於油基鑽井液降粘的添加劑組合物和應用以及油基鑽井液和應用。
為了實現上述目的，本發明提供一種鑽井液添加劑組合物，該組合物含有降粘劑、乳化劑和提切劑，其中：
所述降粘劑為主要由嵌段A和嵌段B構成的雙嵌段共聚物，其中，嵌段A由選自式(1)所示的結構單元構成，嵌段B由選自式(2)所示的結構單元構成，所述嵌段A的數均分子量為1500-10000，
式(1)式(2)
其中，R1、R1′、R4、R4′和R6各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R2和R2′各自獨立地選自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3，且R2和R2'中至少有一個選自-O-C(O)-R3或-COOR3，R3選自C1-C6的烷基；R5選自C1-C8的亞烷基；X選自-NH-或-O-；
所述乳化劑為下式(I)所示的化合物中的一種或多種；
式(I)
式(I)中，兩個R1各自獨立地選自任選被基團Y取代的C14-C30的烷基和任選被基團Y取代的具有碳碳雙鍵的C14-C30的不飽和烷基，基團Y各自獨立選自以下式所示的基團：
n為1-8的整數；
n個X'各自獨立地選自H和-C(O)-R2，且至少有一個X'為-C(O)-R2，R2選自羧基、C1-C6的烷基、C3-C8的環烷基、被羧基取代的C1-C6的烷基、被羧基取代的C3-C8的環烷基、被羧基和C1-C4的烷基取代的C3-C8的環烷基、具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基、被羧基取代的且具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、以及被羧基和C1-C4的烷基取代的且具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基；
所述提切劑為二聚酸-有機胺共聚物，該共聚物包括來自二聚酸的結構單元、來自烷基胺的結構單元以及來自芳香胺的結構單元，其中，所述二聚酸為油酸和亞油酸的二聚體，所述烷基胺為C10-C20的烷基伯胺中的一種或多種，所述芳香胺為苯胺和苯環上被C1-C3的烷基單點取代的或多點取代的苯胺中的一種或多種。
本發明還提供了上述組合物在油氣鑽井中作為鑽井液的處理劑的應用。
本發明還提供了一種油基鑽井液，該鑽井液含有上述組合物。
本發明還提供了上述油基鑽井液在油氣鑽井中的應用。
本發明提供的組合物，通過其含有的活性組分降粘劑、乳化劑和提切劑之間的相互配合作用，能夠在油基鑽井液作為處理劑用時，特別是應用於高密度的無土相油基鑽井液中時，其能夠在高溫高壓地層中，在保證適當的切力下，較大程度地降低油基鑽井液的表觀粘度和塑性粘度，以便於加快鑽進速度、降低鑽井難度，節約鑽井成本，防止井下事故，保證鑽井作業安全、高效地進行。特別是，本發明的組合物能夠抗200℃以上的高溫，能夠適用於密度為2g/cm3以上的高密度油基鑽井液。
本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
在本文中所披露的範圍的端點和任何值都不限於該精確的範圍或值，這些範圍或值應當理解為包含接近這些範圍或值的值。對於數值範圍來說，各個範圍的端點值之間、各個範圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值範圍，這些數值範圍應被視為在本文中具體公開。
本發明提供一種鑽井液添加劑組合物，該組合物含有降粘劑、乳化劑和提切劑，其中：
所述降粘劑為主要由嵌段A和嵌段B構成的雙嵌段共聚物，其中，嵌段A由選自式(1)所示的結構單元構成，嵌段B由選自式(2)所示的結構單元構成，所述嵌段A的數均分子量為1500-10000，
式(1)式(2)
其中，R1、R1'、R4、R4'和R6各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R2和R2'各自獨立地選自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3，且R2和R2'中至少有一個選自-O-C(O)-R3或-COOR3，R3選自C1-C6的烷基；R5選自C1-C8的亞烷基；X選自-NH-或-O-；
所述乳化劑為下式(I)所示的化合物中的一種或多種；
式(I)
式(I)中，兩個R1各自獨立地選自任選被基團Y取代的C14-C30的烷基和任選被基團Y取代的具有碳碳雙鍵的C14-C30的不飽和烷基，基團Y各自獨立選自以下式所示的基團：
n為1-8的整數；
n個X'各自獨立地選自H和-C(O)-R2，且至少有一個X'為-C(O)-R2，R2選自羧基、C1-C6的烷基、C3-C8的環烷基、被羧基取代的C1-C6的烷基、被羧基取代的C3-C8的環烷基、被羧基和C1-C4的烷基取代的C3-C8的環烷基、具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基、被羧基取代的且具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、以及被羧基和C1-C4的烷基取代的且具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基；
所述提切劑為二聚酸-有機胺共聚物，該共聚物包括來自二聚酸的結構單元、來自烷基胺的結構單元以及來自芳香胺的結構單元，其中，所述二聚酸為油酸和亞油酸的二聚體，所述烷基胺為C10-C20的烷基伯胺中的一種或多種，所述芳香胺為苯胺和苯環上被C1-C3的烷基單點取代的或多點取代的苯胺中的一種或多種。
根據本發明，為了能夠更好地發揮上述組合物中各個活性成分之間的配合作用，優選情況下，所述降粘劑、乳化劑和提切劑的重量比為100：100-500：100-500，優選為100：200-400：100-300。
根據本發明，作為降粘劑的所述雙嵌段共聚物主要由嵌段A和嵌段B構成，即所述雙嵌段共聚物中的雙嵌段就是指這裡的嵌段A和嵌段B，可以認為是由嵌段A和嵌段B構成的雙嵌段線性共聚物，也可以表示為A-B，但是對該嵌段A和嵌段B的端基基團並沒有特別的限定，可以為不影響所述雙嵌段共聚物作為降粘劑的性能的各種基團，通常為H。本發明提供的該雙嵌段共聚物中，嵌段A是能在油中舒展的非極性長鏈聚合段，嵌段B是含有帶正電荷的銨基長鏈聚合段。當將本發明的組合物應用於油基鑽井液中作為處理劑時，所述降粘劑中該含有帶正電荷的銨基長鏈聚合段能通過靜電作用優先吸附在重晶石等顆粒表面，拆散重疊團聚的重晶石等顆粒，帶電的顆粒之間斥力較大，更容易均勻分散，降低體系粘度；同時油溶性長鏈嵌段A在油相中伸展，增加聚合物在油中的溶解度，增加位阻且減少顆粒間、顆粒與液相間的接觸；並且含有本發明的組合物的鑽井液在流動時由於本發明的雙嵌段共聚物的保護，顆粒之間為彈性接觸，減少了內摩擦力，降低了塑性粘度。從而與本發明的組合物的其他各個活性組分相互配合下，在保證適當的切力下，較大程度地降低油基鑽井液的表觀粘度和塑性粘度，以便於加快鑽進速度、降低鑽井難度，節約鑽井成本，防止井下事故，保證鑽井作業安全、高效地進行。
根據本發明，其中，上述C1-C6的烷基例如可以為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基等。上述C1-C8的亞烷基例如可以為上述C1-C6的烷基所形成的亞烷基、以及亞庚基、亞辛基。為了能夠更好地發揮所述雙嵌段共聚物作為降粘劑的作用，優選情況下，R1、R1'、R4、R4'和R6各自獨立地選自H和C1-C4的烷基；R2和R2'各自獨立地選自H、C1-C4的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3，且R2和R2'中至少有一個選自-O-C(O)-R3或-COOR3，R3選自C1-C4的烷基；R5選自C1-C6的亞烷基。更優選地，R1、R1'、R4、R4'和R6各自獨立地選自H、甲基、乙基、正丙基、異丙基和正丁基；R2和R2'各自獨立地選自H、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3和-COOCH(CH3)CH3，且R2和R2'中至少有一個選自-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3或-COOCH(CH3)CH3；R5選自-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH3)-、-CH2-(CH2)2-CH2-、-CH2-CH(CH3)-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH2-C(CH3)2-、-CH2-(CH2)3-CH2-或-CH2-(CH2)4-CH2-。
在本發明的一種優選的實施方式中，R1'為H，R1為甲基。在本發明的另一種優選的實施方式中，R1和R1'為H。在本發明的另一種優選的實施方式中，R2'為H，R2選自-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3或-COOCH(CH3)CH3。在本發明的另一種優選的實施方式中，R2'和R2自獨立地選自-O-C(O)-CH3、-O-C(O)-CH2CH3、-O-C(O)-CH2CH2CH3、-O-C(O)-CH(CH3)CH3、-COOCH3、-COOCH2CH3、-COOCH2CH2CH3和-COOCH(CH3)CH3。
根據本發明，應當理解的是，式(2)所示的結構單元應當可以含有陰離子部分，本發明對該陰離子部分並無特別的限定，只要不會影響鑽井液的性質即可，例如該陰離子可以為F-、Cl-、Br-、I-等。
根據本發明，為了能夠在保證鑽井液適當切力下獲得降粘性能更好的雙嵌段共聚物，優選情況下，所述嵌段A的數均分子量為1500-9000，優選為2000-8000，更優選為2500-6000，更進一步優選為3500-5500。所述嵌段A的分子量分布係數例如可以為1-1.5，優選為1-1.3。
根據本發明，儘管所述雙嵌段共聚物中所述式(1)所示的結構單元和式(2)所示的結構單元可以的含量可以在較寬範圍內變動，但是考慮到所述式(1)所示的結構單元和式(2)所示的結構單元分別形成的嵌段A和嵌段B能夠更好地相互配合，以及發揮與所述組合物的其他活性組分之間的協同作用，以更大程度地對鑽井液進行降粘，優選情況下，所述式(1)所示的結構單元和式(2)所示的結構單元的含量摩爾比為1：0.2-5，優選為1：0.5-2，更優選為1：0.6-1.6，例如為1：0.8-1.5。在滿足該條件和上述嵌段A的分子量條件下，本發明的雙嵌段共聚物的數均分子量優選為5000-25000，優選為6000-24000，更優選為8000-20000，更進一步優選為8500-16000，例如為10000-15000。
根據本發明，儘管沒有特別的說明，應當認為本發明的雙嵌段共聚物中，嵌段A是由選自式(1)所示的結構單元中的一種或多種構成，嵌段B由選自式(2)所示的結構單元中的一種或多種構成。
本發明的雙嵌段共聚物的製備方法優選包括：
(1)在鏈轉移劑和第一偶氮引發劑存在下，在第一有機溶劑中，製備將式(1')所示的化合物進行聚合反應，得到數均分子量為2000-10000的聚合物A；(2)在第二偶氮引發劑存在下，在第二有機溶劑中，將聚合物A與式(2')所示的化合物進行共聚合反應；
式(1')式(2')
其中，R1、R1'、R4、R4'和R6各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；R2和R2'各自獨立地選自H、C1-C6的烷基、-O-C(O)-R3和-COOR3，且R2和R2'中至少有一個選自-O-C(O)-R3或-COOR3，R3選自C1-C6的烷基；R5選自C1-C8的亞烷基；X選自-NH-或-O-；X'選自滷素。本發明中，所述滷素例如可以為F、Cl、Br、I等。X'優選選自F、Cl或Br。
其中，上述方法中的單體涉及的各個取代基如上文中所描述的，在此不再贅述。式(1')所示的化合物和式(2')所示的化合物也可以根據上文中所描述的共聚物的具體的結構單元種類進行適當地選擇。
其中，式(1')所示的化合物的具體實例例如可以為以下式所示的化合物中的一種或多種：
式(1'-1)中：R1和R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3(也稱作丙烯酸甲酯)；式(1'-2)中：R1和R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH2CH3(也稱作丙烯酸乙酯)；式(1'-3)中：R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3(也稱作甲基丙烯酸甲酯)；式(1'-4)中：R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH2CH3(也稱作甲基丙烯酸乙酯)；式(1'-5)中：R1和R1'為H，R2'和R2為-COOCH3(也稱作順丁烯二酸二甲酯)；式(1'-6)中：R1和R1'為H，R2'和R2為-COOCH2CH3(也稱作順丁烯二酸二乙酯)；式(1'-7)中：R1和R1'為H，R2'為H，R2為-O-C(O)-CH3(也稱作乙酸乙烯酯)；式(1'-8)中：R1和R1'為H，R2'為H，R2為-O-C(O)-CH2CH3(也稱作丙酸乙烯酯)。
其中，式(2')所示的化合物的具體實例例如可以為以下式所示的化合物中的一種或多種：
式(2'-1)中：R4和R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(2-丙烯醯氧乙基)三甲基氯化銨)；式(2'-2)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(2-甲基丙烯醯氧乙基)三甲基氯化銨)；式(2'-3)中：R4和R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(3-丙烯醯氧丙基)三甲基氯化銨)；式(2'-4)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(3-甲基丙烯醯氧丙基)三甲基氯化銨)；式(2'-5)中：R4和R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-(CH2)2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(4-丙烯醯氧丁基)三甲基氯化銨)；式(2'-6)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-(CH2)2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(4-甲基丙烯醯氧丁基)三甲基氯化銨)；式(2'-7)中：R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(2-丙烯醯胺乙基)三甲基氯化銨)；式(2'-8)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(2-甲基丙烯醯胺乙基)三甲基氯化銨)；式(2'-9)中：R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨)；式(2'-10)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(3-甲基丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨)；式(2'-11)中：R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-(CH2)2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(4-丙烯醯胺丁基)三甲基氯化銨)；式(2'-12)中：R4為甲基，R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-(CH2)2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl(也稱作(4-甲基丙烯醯胺丁基)三甲基氯化銨)。
根據本發明，為了能夠在保證鑽井液適當切力下獲得降粘性能更好的雙嵌段共聚物，優選情況下，步驟(1)所得的聚合物A的數均分子量為為1500-9000，優選為2000-8000，更優選為2500-6000，更進一步優選為3500-5500。上述單體的用量可以根據所需的共聚物的結構單元的佔比和分子量進行選擇，優選情況下，步驟(2)中，形成該聚合物A的式(1')所示的化合物與式(2')所示的化合物的用量的摩爾比為1：0.2-5，優選為1：0.5-2，更優選為1：0.6-1.6，例如為1：0.8-1.5。這裡的形成該聚合物A的式(1')所示的化合物應當理解的是參與步驟(2)的與式(2')所示的化合物進行共聚合反應的該部分聚合物A，在製備該部分聚合物A所需的式(1')所示的化合物的用量。
為了適於所述聚合反應的進行，以及合理地控制所得的共聚物分子量，優選情況下，步驟(1)，相對於1mol的式(1')所示的化合物，所述第一有機溶劑的用量為200-600mL，優選為200-400mL。所述第一有機溶劑可以為本領域常規的各種能夠形成聚合物A卻不會影響反應順利進行的任何有機溶劑，優選為苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,4-二氧六環、乙醇和異丙醇中的一種或多種。
根據本發明，所述鏈轉移劑可以採用本領域常規採用的多種鏈轉移劑，但是考慮到能夠得到更為合適的分子量，優選情況下，所述鏈轉移劑為2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸、3-苄基三硫碳酸酯基丙酸、二硫代苯甲酸(4-氰基戊酸)酯和雙硫代苯甲酸異丙苯酯中的一種或多種。所述鏈轉移劑的用量可以在較寬範圍內變動，優選地，相對於1mol的式(1')所示的化合物，所述鏈轉移劑的用量為15-55mmol，優選為20-50mmol，更進一步優選為24-35mmol，例如為25-30mmol。應當理解的是，該部分鏈轉移劑將隨著聚合物A保留下來，並可以參與步驟(2)的共聚合反應，可以認為該方法的步驟(1)所述的聚合物A是一種式(1')所示的化合物的聚合物與鏈轉移劑等的混合物，這也是本領域對聚合物的常規認知，並無特別限定。
根據本發明，所述第一偶氮引發劑可以為本領域常規的各種偶氮引發劑，優選地，所述第一偶氮引發劑為4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈和偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的一種或多種，這樣的偶氮引發劑可以與上述鏈轉移劑形成RAFT聚合所需的反應體系，使得本發明的聚合反應以及共聚合反應能夠可控地聚合得到所述雙嵌段共聚物。所述第一偶氮引發劑的用量可以在較寬範圍內變動，優選地，相對於1mol的式(1')所示的化合物，所述第一偶氮引發劑的用量為8-25mmol，優選為8-20mmol，更優選為9.5-17mmol，例如為10-14mmol。
根據本發明，優選情況下，步驟(1)，所述聚合反應的條件包括：溫度為50-80℃(優選為55-70℃)，時間為2-6h(優選為3-5h)。
根據本發明，為了能夠保持引發劑等的活性，該步驟(1)還可以包括：使得所述聚合反應在惰性氣氛中進行，例如可以向體系中通入氮氣、氦氣、氖氣、氬氣等一種或多種並置換其中的氣氛(該過程例如可以進行5-300min，主要是除氧)。
根據本發明，為了能夠將所述聚合物A提取出來，該步驟(1)還可以包括：將所述聚合物反應後的產物進行減壓蒸餾除去溶劑和未反應的單體，從而得到所需的聚合物A。
根據本發明，步驟(2)通過進一步的第二偶氮引發劑的引發，使得式(2')所示的化合物在聚合物A的一活性端進行引發共聚，得到本發明所需的雙嵌段共聚物。
根據本發明，為了適於所述共聚合反應的進行，以及合理地控制所得的共聚物分子量，優選情況下，步驟(2)，相對於1mol的式(2')所示的化合物，所述第二有機溶劑的用量為400-1200mL，優選為440-800mL。所述第二有機溶劑可以為本領域常規的各種能夠形成所述雙嵌段共聚物卻不會影響反應順利進行的任何有機溶劑，優選為DMF、THF、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳中的一種或多種。
根據本發明，所述第二偶氮引發劑可以為本領域常規的各種偶氮引發劑，優選地，所述第二偶氮引發劑為4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈和偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的一種或多種，該類偶氮引發劑如上所述的具有本發明所需的特性。所述第二偶氮引發劑的用量可以在較寬範圍內變動，優選地，相對於1mol的式(2')所示的化合物，所述第二偶氮引發劑的用量為3-10mmol，優選為3-6mmol。
根據本發明，優選情況下，步驟(2)，所述共聚合反應的條件包括：溫度為80-140℃(優選為100-120℃)，時間為12-36h(優選為18-24h)。
根據本發明，為了能夠保持引發劑等的活性，該步驟(2)還可以包括：使得所述共聚合反應在惰性氣氛中進行，例如可以向體系中通入氮氣、氦氣、氖氣、氬氣等一種或多種並置換其中的氣氛(該過程例如可以進行5-300min，主要是除氧)。
根據本發明，為了能夠將所述雙嵌段共聚物提取出來，該方法還可以包括：將所述共聚物反應的產物與甲醇進行混合併沉澱，過濾洗滌沉澱並乾燥，從而即可得到本發明的雙嵌段共聚物。
本發明上述方法所製得的雙嵌段共聚物可以認為是上文所介紹的雙嵌段共聚物，但是應當理解的是，通過上述方法所製得的雙嵌段共聚物可以包括兩端稍微有些無規的共聚段，也可以是嵌段A端的另一端也可以稍微有些式(2)所示的結構單元，但是這樣的共聚物的形成由聚合方式本身帶來的，可以認為是本領域所能允許的誤差，也應當包括在本發明的範圍內。
根據本發明，所述乳化劑為下式(I)所示的化合物中的一種或多種：
式(I)
式(I)中，兩個R1各自獨立地選自任選被基團Y取代的C14-C30的烷基和任選被基團Y取代的具有碳碳雙鍵的C14-C30的不飽和烷基，基團Y各自獨立選自以下式所示的基團：
n為1-8的整數；n個X'各自獨立地選自H和-C(O)-R2，且至少有一個X'為-C(O)-R2，R2選自羧基、C1-C6的烷基、C3-C8的環烷基、被羧基取代的C1-C6的烷基、被羧基取代的C3-C8的環烷基、被羧基和C1-C4的烷基取代的C3-C8的環烷基、具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基、被羧基取代的且具有碳碳雙鍵的C2-C6的不飽和烷基、以及被羧基和C1-C4的烷基取代的且具有碳碳雙鍵的C3-C8的不飽和環烷基。
根據本發明，所述乳化劑為上述式(I)所示的化合物中的一種或多種。式(I)所示的化合物為兩端具有長鏈飽和的和/或不飽和烷基長鏈且中間具有短烷基鏈的梳形結構的化合物。這樣的梳形結構的化合物能夠通過增大乳化界面膜強度的作用，並與所述提切劑和本發明所得的降粘劑進行配合以使得本發明的油基鑽井液在獲得適當的切力、懸浮能力下，能夠在更好的溫度下適用，且獲得優異的降粘效果。
其中，優選情況下，式(I)中，兩個R1各自獨立地選自任選被基團Y取代的C14-C20的烷基和任選被基團Y取代的具有碳碳雙鍵(優選為5個以下，例如可以為1個、2個或3個碳碳雙鍵)的C14-C20的不飽和烷基；n為1-6的整數；R2選自羧基、C1-C4的烷基、C4-C6的環烷基、被羧基取代的C1-C4的烷基、被羧基取代的C4-C6的環烷基、被羧基和甲基取代的C4-C6的環烷基、具有碳碳雙鍵(優選為1-3個碳碳雙鍵，例如可以為1個、2個或3個碳碳雙鍵)的C2-C4的不飽和烷基、具有碳碳雙鍵(優選為5個以下，例如可以為1個、2個或3個碳碳雙鍵)的C4-C6的不飽和環烷基、被羧基取代的且具有碳碳雙鍵(優選為1-3個碳碳雙鍵，例如可以為1個、2個或3個碳碳雙鍵)的C2-C4的不飽和烷基、以及被羧基和甲基取代的且具有碳碳雙鍵(優選為5個以下，例如可以為1個、2個或3個碳碳雙鍵)的C4-C7的不飽和環烷基。
更優選地，式(I)中，兩個R1各自獨立地選自任選被基團Y取代的C15-C18的烷基和任選被基團Y取代的具有碳碳雙鍵的C15-C18的不飽和烷基；n為1-4的整數，例如1、2、3或4。
根據本發明，兩個R1各自獨立地進行選擇，可以相同也可以不同，其中，作為R1的具體實例例如可以包括以下基團：-(CH2)7-CH＝CH-(CH2)7-CH3、-(CH2)8-CH(Y)-(CH2)7-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-(CH2)8-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH(Y)-(CH2)7-CH3、-(CH2)16-CH3、-(CH2)7-CH＝CH-CH2-CH＝CH-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH＝CH-CH2-CH2-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH＝CH-CH2-CH(Y)-(CH2)5-CH3、-(CH2)8-CH(Y)-CH2-CH＝CH-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH2-CH2-CH＝CH-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH＝CH-CH2-CH(Y)-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH(Y)-CH2-CH＝CH-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH(Y)-CH2-CH(Y)-(CH2)5-CH3、-(CH2)8-CH(Y)-CH2-CH(Y)-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH2-CH2-CH(Y)-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH(Y)-CH2-CH2-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)7-CH(Y)-CH(Y)-CH2-CH(Y)-CH(Y)-(CH2)4-CH3、-(CH2)14-CH3、-(CH2)13-CH3。其中，基團Y如上文所述的，選自這些基團上連接的虛線表示連接R1上的碳原子的連接位點。
根據本發明，其中，作為基團R2的具體實例例如可以包括：羧基、甲基、乙基、丙基、環戊基、環己基、-CH2-COOH(認為是被一個羧基取代的C1烷基)、-(CH2)2-COOH(認為是被一個羧基取代的C2烷基)、-CH(CH2-COOH)2(認為是被兩個羧基取代的C3烷基)、-CH2-CH＝CH2、-CH＝CH2-COOH、-CH2-CH＝CH2-COOH、-CH＝CH-CH2-COOH、
根據本發明，上述乳化劑可以為市售品，也可以通過本領域常規的方法製得，優選情況下，所述乳化劑的製備方法包括：將式(II)所示的多胺化合物與式R1'-COOH所示的羧酸中的一種或多種進行醯胺化反應，將反應後的產物與R2-COOH所示的羧酸及其酸酐中的一種或多種進行接觸反應；
式(II)其中，R2和n為上文中所描述的，這不再贅述。
而R1'選自C14-C30的烷基和具有碳碳雙鍵的C14-C30的不飽和烷基。
其中，作為式R1'-COOH所示的羧酸的具體實例例如可以包括：COOH-(CH2)7-CH＝CH-(CH2)7-CH3(也稱作油酸)、COOH-(CH2)7-CH＝CH-CH2-CH＝CH-(CH2)4-CH3(也稱作亞油酸)、COOH-(CH2)16-CH3(也稱作十八烷酸)、COOH-(CH2)14-CH3(也稱作十六烷酸或棕櫚酸)、COOH-(CH2)13-CH3(也稱作十五烷酸)。
其中，作為式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐的具體實例例如可以包括：
HOOC-COOH(草酸)、CH3-COOH(乙酸)、CH3-COO-CO-CH3(乙酸酐)、
HOOC-CH2-COOH(丙二酸)、HOOC-CH2-CH2-COOH(丁二酸)、
HOOC-CH2-CH(COOH)-CH2-COOH(丙三酸)、(丁二酸酐)、(1,2-環己二酸)、(1,2-環己二酸酐)、順丁烯二酸、(馬來酸酐)、(甲基納迪克酸酐)、(納迪克酸酐)。
根據本發明，式(II)所示的多胺化合物的具體實例例如可以包括：(稱作二乙烯三胺)、(稱作三乙烯四胺)、(稱作四乙烯五胺)、(稱作五乙烯六胺)。
根據本發明，上述式(II)所示的多胺化合物與式R1'-COOH所示的羧酸進行的醯胺化反應主要是指式(II)所示的多胺化合物的伯胺與式R1'-COOH所示的羧酸的羧酸基之間的醯胺化反應，脫去水分子形成醯胺鍵，從而得到式(I』)所示的這樣的鏈中部的仲氨還未被取代的化合物中的一種或多種。優選情況下，式(II)所示的多胺化合物與式R1'-COOH所示的羧酸的用量摩爾比為1：1.8-3，優選為1：1.8-2.2。
根據本發明，優選情況下，所述醯胺化反應的條件包括：溫度為220-230℃，pH值為7-9，時間為3-5小時。為了能夠使得醯胺化反應更為充分，該方法還可以包括：先將式(II)所示的多胺化合物與式R1'-COOH所示的羧酸中的一種或多種在80-300r/min的攪拌速度下進行混合10-30min後再在80-300r/min的攪拌速度下進行醯胺化反應，並且，在醯胺化反應過程中採用分水器分水。
根據本發明，將所述醯胺化反應後的產物與式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐中的一種或多種進行接觸反應，即可獲得本發明的乳化劑。其中，所述醯胺化反應後的產物可以進行提純獲得所示的化合物，但是也可以無需提純，直接將醯胺化反應後的產物與式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐中的一種或多種進行接觸反應，以便在兩個醯胺鍵之間的仲氨上連接上-C(O)-R2取代基，從而形成具有梳形結構的式(I)所示的化合物。優選情況下，式(II)所示的多胺化合物與R2-COOH所示的羧酸及其酸酐的用量摩爾比為1：0.5-20，例如，式(II)所示的多胺化合物與R2-COOH所示的羧酸及其酸酐的用量摩爾比為1：1.8-2.2、1：3.6-4.4、1：5.4-6.6、1：7.2-8.8、1：9-11、1：10.8-13.2。
根據本發明，當R1'-COOH所示的羧酸為具有碳碳雙鍵的不飽和羧酸時，且在所述接觸反應過程中採用的式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐也存在碳碳雙鍵，那麼在所述接觸反應過程中，還可能發生式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐的碳碳雙鍵與所述醯胺化反應的產物中的具有的碳碳雙鍵進行的加成反應，從而獲得式(I)所示的R1被基團Y所取代的化合物。儘管本發明對此並無特別的限定，但是這種情況所得到的化合物也包括與本發明所述的乳化劑中。
根據本發明，優選情況下，所述接觸反應的條件包括：溫度為75-90℃，pH值為7-9，時間為6-10小時。為了能夠使得醯胺化反應更為充分，該方法還可以包括：先將醯胺化反應所得產物與式R2-COOH所示的羧酸及其酸酐中的一種或多種200-500r/min下攪拌進行接觸反應，並且，在接觸反應過程中採用分水器分水。
根據本發明，需要說明的是，本發明的乳化劑既可以是式(I)所示的化合物中的一種，如果通過上述製備方法製備的話，那麼所述乳化劑就可以是將上述製備方法所製得的產物進行提純分離後的所得的式(I)所示的化合物中的一種。但是，更為高效的操作是，本發明的乳化劑既可以是式(I)所示的化合物中的多種，即如果通過上述製備方法製備的話，那麼所述乳化劑就可以是將上述製備方法直接所得的產物，無需經過提純即可使用，換句話說，也可以認為，本發明的乳化劑為上述方法在不進行提純下所製得的產物。
根據本發明，所述提切劑為二聚酸-有機胺共聚物，該共聚物包括來自二聚酸的結構單元、來自烷基胺的結構單元以及來自芳香胺的結構單元，其中，所述二聚酸為油酸和亞油酸的二聚體，所述烷基胺為C10-C20的烷基伯胺中的一種或多種，所述芳香胺為苯胺和苯環上被C1-C3的烷基單點取代的或多點取代的苯胺中的一種或多種所述提切劑優選為二聚酸-有機胺共聚物。其中，所述二聚酸是含有2個羧酸基團的二聚脂肪酸，其為油酸(CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH))和亞油酸(CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH)的二聚體。這樣的二聚酸可以通過本發明常規的方法獲得，例如文獻「張樹林，二聚酸的合成與應用，《精細石油化工》，1995」中記載的方法，也可以是市售品(優選採用純度在98重量％以上的)。優選地，所述烷基胺為十二烷基伯胺、十三烷基伯胺、十四烷基伯胺、十五烷基伯胺、十六烷基伯胺、十七烷基伯胺和十八烷基伯胺中的一種或多種，更優選為十二烷基伯胺和/或十八烷基伯胺。優選地，所述芳香胺為苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、4-乙基苯胺、2-丙基苯胺、3-丙基苯胺和4-丙基苯胺中的一種或多種，更優選為苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺和4-甲基苯胺中的一種或多種。
在本發明的一種優選的實施方式中，所述二聚酸為油酸和亞油酸的二聚體，所述烷基胺為十二烷基伯胺或十八烷基伯胺，所述芳香胺為苯胺或3-甲基苯胺。
根據本發明，優選地，所述來自二聚酸的結構單元、來自烷基胺的結構單元以及來自芳香胺的結構單元的摩爾比為1：0.3-1：0.2-1，更優選為1：0.3-0.8：0.2-0.7，更進一步優選為1：0.4-0.7：0.3-0.6。
優選情況下，所述二聚酸-有機胺共聚物的重均分子量為2200-9000g/mol，絕對粘度為20000-150000cp。從獲得更適合於提高油基鑽井液的懸浮能力和抗溫性能的組合物上考慮，更優選地，所述二聚酸-有機胺共聚物的重均分子量為4000-9000g/mol，絕對粘度為100000-150000cp。更優選地，所述二聚酸-有機胺共聚物的重均分子量為5000-9000g/mol，絕對粘度為100000-150000cp。在本發明中，重均分子量是採用GPC凝膠色譜進行測量的重均分子量，絕對粘度為通過布氏粘度計進行測量的絕對粘度。
根據本發明，作為提切劑的所述二聚酸-有機胺共聚物可以採用本領域常規的方法製得，例如所述二聚酸-有機胺共聚物的製備方法包括：將二聚酸、烷基胺和芳香胺進行共聚合反應，其中，所述二聚酸為油酸和亞油酸的二聚體，所述烷基胺為C10-C20的烷基伯胺中的一種或多種，所述芳香胺為苯胺和苯環上被C1-C3的烷基單點取代的或多點取代的苯胺中的一種或多種。在該方法中，所述二聚酸、烷基胺和芳香胺如上文中所描述的，在此不再贅述。
根據本發明，上述二聚酸、烷基胺和芳香胺之間進行共聚合反應主要是羧酸和胺基之間的脫水縮合反應。儘管只要採用本發明的二聚酸、烷基胺和芳香胺進行共聚合就可以獲得具有優良性質的二聚酸-有機胺共聚物以作為油基鑽井液中的提切劑，但是為了獲得絕對粘度和分子量更加適於全油基鑽井液用的提切劑，所述二聚酸、烷基胺和芳香胺的摩爾用量比為1：0.3-1：0.2-1，更優選為1：0.3-0.8：0.2-0.7，更進一步優選為1：0.4-0.7：0.3-0.6。
根據本發明，所述共聚合反應可以採用本領域的常規的方式進行，只要能夠獲得可作為提切劑用的二聚酸-有機胺共聚物即可，優選地，將二聚酸、烷基胺和芳香胺進行共聚合反應之前先將所述二聚酸、烷基胺和芳香胺混合，得到單體混合物；再在濃硫酸存在下，所得的單體混合物進行共聚合反應。
根據本發明，如果先將所述二聚酸、烷基胺和芳香胺混合，得到單體混合物，可以使得單體在其後的聚合反應中更為充分接觸反應，由於上述單體混合物的較粘，優選在較高的溫度下進行混合，特別優選採用的混合的條件包括：溫度為100-130℃，時間為20-30min。
根據本發明，上述濃硫酸作為本發明的共聚合反應的催化劑，對其用量並沒有特別的限定，只要能夠催化本發明的共聚合反應進行即可，優選地，相對於所述二聚酸、烷基胺和芳香胺的總重量，所述濃硫酸的用量為0.3-1重量％。所述濃硫酸可以是硫酸的濃度為95重量％以上的硫酸溶液(優選為98重量％)。
根據本發明，優選情況下，所述共聚合反應的條件包括：溫度為150-180℃，時間為2-6h。更優選地，所述共聚合反應的條件包括：溫度為155-175℃，時間為2-6h。進一步優選地，所述共聚合反應的條件包括：溫度為160-170℃，時間為2-6h。
為了能夠促進所述共聚合反應的進行，可以將共聚合反應所產生的副產物水從反應體系中除去，該除去副產物水的方式為本領域的常規方法，在此不再贅述。
當採用上述方法製得的二聚酸-有機胺共聚物時，這樣的提切劑既可以是上述方法製得了二聚酸-有機胺共聚物，可以是在上述方法製得了二聚酸-有機胺共聚物後，直接採用稀釋劑將其稀釋至50-70重量％的濃度(即相對於稀釋後的二聚酸-有機胺共聚物溶液的總重量，其中二聚酸-有機胺共聚物的含量為50-70重量％)，或者本領域公知的其他方式製得含有所述二聚酸-有機胺共聚物的本發明的提切劑。
本領域技術人員應當理解的是，作為共聚合反應的產物一般都不經過分離，而是認為所採用的單體基本完全反應，並且也是直接將共聚合反應的產物直接作為共聚物進行使用，因此方便起見，所述稀釋劑可以在上述二聚酸-有機胺共聚物的製備方法中的共聚合反應完成後直接加入到所述共聚合反應的反應產物中，而無需將其中的二聚酸-有機胺共聚物進行純化分離。通常意義上，本發明中所指的二聚酸-有機胺共聚物也是共聚合反應後並未進行純化分離的產物，或者僅是如上文所述的將副產物水除去後的共聚合反應的產物。
所述稀釋劑例如可以為本領域常規採用的稀釋劑，如妥爾油和/或妥爾油脂肪酸。
根據本發明，所述添加劑組合物還可以含有本領域常規的用於鑽井液的添加劑，例如可以包括潤溼劑、降濾失劑、鹼度調節劑和加重劑等中的一種或多種。這些其他的添加劑在加入到鑽井液中時，可以認為是以本發明的添加劑組合物的形式形成鑽井液，當然，也可以認為是這些其他的添加劑獨立地作為鑽井液的成分，而不是視為本發明的組合物的成分，這都包括在本發明的範圍內。
本發明還提供了上述組合物在油氣鑽井中作為鑽井液的處理劑的應用。
本發明還提供了含有上述組合物的油基鑽井液。
本發明的組合物施用於油基鑽井液中，特別是針對密度在2g/cm3以上的高密度油基鑽井液來說，能夠在較高的溫度下，即便是在200℃以上的溫度下，也可以發揮較好的降粘作用。本發明對該組合物的含量並無特別的限定，可以在較寬的範圍內變動，當然也可以根據不同的井情況和鑽井液進行適當地調整，優選地，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述組合物的含量2.5-15重量份，優選為3-13重量份，更優選為4-8重量份。在滿足該條件下，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述降粘劑的含量優選為0.5-3重量份。相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述乳化劑的用量優選為1-5重量份。相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述提切劑的用量為1-5重量份。
根據本發明，所述油基鑽井液中的油相可以為本領域常規的各種油相，例如柴油和白油(例如為3#白油(閃點為220℃，40℃運動粘度為3mm2/s，比重為0.85)、5#白油(閃點為220℃，40℃運動粘度為3.5mm2/s，比重為0.85)中的一種或多種。該油基鑽井液中還添加有一定量的CaCl2的水溶液(優選採用CaCl2濃度為20-40重量％的CaCl2的水溶液)，例如相對於100重量份的所述鑽井液中的油相，該CaCl2的水溶液的用量為15-40重量份。
根據本發明，所述油基鑽井液還可以含有本領域常規的各種添加劑，例如可以包括潤溼劑、降濾失劑、鹼度調節劑和加重劑等中的一種或多種。
其中，所述潤溼劑能夠提高鑽井液潤溼性能，防止卡鑽等井下複雜狀況，例如可以為改性磷脂(例如購自上海佑創實業有限公司FHGT-G牌號的改性磷脂)和脂肪酸甘油酯與表面活性劑混合物(如牌號為FK-1)中的一種或多種，優選為FHGT-G改性磷脂。更優選地，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述潤滑劑的用量為0.5-2重量份。
其中，所述降濾失劑能夠提高鑽井液濾失造壁性，例如可以為氧化瀝青、改性腐殖酸和聚合物類油基降濾失劑(例如磺化聚苯乙烯、購自四川泓華公司的HFLO型油基降濾失劑)中的一種或多種，優選為改性腐殖酸和/或聚合物油基降濾失劑。優選地，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述降濾失劑的用量為1-3重量份。
其中，所述鹼度調節劑具有穩定乳液、提高破乳電壓的作用，例如可以為CaO。優選地，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述鹼度調節劑的用量為2-5重量份。
其中，所述加重劑的作用為調節鑽井液的密度達到所需密度，例如可以為重晶石(例如可以為硫酸鋇含量在90重量％以上的重晶石)等。優選地，相對於100重量份的所述油基鑽井液中的油相，所述加重劑的用量為400-600重量份。
上述添加劑為的各種物質可以是市售品，也可以根據本領域常規的方法製得，這裡不再贅述。
根據本發明，通過添加本發明所得的組合物作為處理劑，可以使得所得的密度達到2g/cm3以上的油基鑽井液在200℃老化後，仍然能夠獲得20％以上的降粘率，甚至可以達到30％以上，優選達到40％以上。
本發明還提供了上述油基鑽井液在油氣鑽井中的應用。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
以下實施例和對比例中：
紅外圖譜是採用SpectraLab Scientific公司MAGNA-IR 560型號的傅立葉變換紅外光譜儀進行測量的。
核磁共振氫譜和碳譜是採用Bruker公司AVANCE 400型號的核磁共振儀測量的。
乳化劑製備例1
(1)將反應物按摩爾比四乙烯五胺:亞油酸＝1:2.2(即以伯胺基團計的四乙烯五胺的用量與亞油酸的用量的摩爾比為1:1.1)混合，並在250r/min下攪拌40min，然後將得到的混合物的pH值調節至9，接著在230℃下反應3小時，同時採用分水器分水，而後冷卻至室溫；
(2)將步驟(1)的反應產物與丙二酸混合(四乙烯五胺的用量與丙二酸的用量的摩爾比為1:0.6)，然後將得到的混合物的pH值調節至8，接著在90℃下，並在400r/min的速度下攪拌反應6h，得到乳化劑A1。經紅外、核磁共振氫譜和碳譜分析檢測，乳化劑A1中含有醯胺基團、不飽和雙鍵和羧基，且具有梳形結構。
提切劑製備例1
(1)將摩爾比為1：0.5：0.5的二聚酸(上海和氏璧化工有限公司牌號Pripol 1013，以下同)、十二烷基伯胺和苯胺加入到反應容器中，在120±2℃下攪拌30min，得到混合均勻的單體混合物；
(2)向上述單體混合物中滴加入濃硫酸(濃度為98重量％，加入量為單體混合物的量的0.5重量％)(約2min加完)，在配置有冷凝排水裝置下，在160±5℃下反應2h，所得反應產物為二聚酸-有機胺共聚物，其重均分子量為6500g/mol，絕對粘度為125000cp。
向二聚酸-有機胺共聚物中加入稀釋劑妥爾油(購自濟南金泉化工有限公司，牌號F1，以下同)，將二聚酸-有機胺共聚物稀釋至50重量％的濃度，得到本發明的提切劑B1，該液體為橙色液體。
降粘劑製備例1
(1)將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)1.27g(3.49mmol)溶解在25mL苯中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.27g(1.65mmol)於60℃反應4h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到11.4g粘稠液體PMMA-1。其數均分子量為3800，分子量分布指數為1.2。
(2)將(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨23.4g(100mmol)和11.4g的PMMA-1溶於70mL的DMF中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.08g(0.49mmol)於100℃反應24h，冷卻至室溫(約25℃)以終止聚合。粗產物在無水甲醇中沉澱，反覆三次後過濾乾燥，得到雙嵌段共聚物，即為降粘劑TFO-1。
其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為11000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.8。
降粘劑製備例2
(1)將順丁烯二酸二甲酯16g(110mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)1.09g(3mmol)溶解在40mL苯中，並通入氮氣50min，然後加入引發劑偶氮二異丁脒鹽酸鹽0.32g(1.2mmol)於70℃反應3.5h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到16.4g粘稠液體PDM-1。其數均分子量為5400，分子量分布指數為1.3。
(2)將(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨29.2g(130mmol)和16.4g的PDM-1溶於60mL DMF中，並通入氮氣50min，然後加入引發劑偶氮二異丁脒鹽酸鹽0.14g(0.5mmol)於110℃反應22h，冷卻至室溫以終止聚合。粗產物在無水甲醇中沉澱，反覆三次後過濾乾燥，得到雙嵌段共聚物，即為降粘劑TFO-2。其中，該雙嵌段共聚物為由PDM和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為15000，式(1)所示的結構單元(R1和R1'為H，R2'和R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：1.1。
降粘劑製備例3
(1)根據實施例1的步驟(1)製備得到PMMA-1。
(2)將(2-甲基丙烯醯氧乙基)三甲基氯化銨36.6g(180mmol)和11.4g的PMMA-1溶於80mL DMF中，並通入氮氣70min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.1g(0.61mmol)於120℃反應18h，冷卻至室溫以終止聚合。粗產物在無水甲醇中沉澱，反覆三次後過濾乾燥，得到雙嵌段共聚物，即為降粘劑TFO-3。其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(2-甲基丙烯醯氧乙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為16000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4為甲基，R4'為H，X選自-O-，R5選自-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：1.5。
降粘劑製備例4
(1)將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)1.64g(4.5mmol)溶解在25mL苯中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.33g(2mmol)於65℃反應3h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到11.5g粘稠液體PMMA-2。其數均分子量為2800，分子量分布指數為1.15。
(2)根據實施例1的步驟(2)進行製備，不同的是採用11.5g的PMMA-2代替PMMA-1，即為降粘劑TFO-4。其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為8500，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.9。
降粘劑製備例5
(1)將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)1.1g(3mmol)溶解在25mL苯中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.2g(1.2mmol)於55℃反應6h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到11g粘稠液體PMMA-3。其數均分子量為4500，分子量分布指數為1.2。
(2)根據實施例1的步驟(2)進行製備，不同的是採用11g的PMMA-3代替PMMA-1，即為降粘劑TFO-5。其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為14000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.9。
降粘劑製備例6
(1)將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)2.18g(6mmol)溶解在25mL苯中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.39g(2.4mmol)於75℃反應2.5h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到11.6g粘稠液體PMMA-4。其數均分子量為2000，分子量分布指數為1.2。
(2)根據實施例1的步驟(2)進行製備，不同的是採用11.6g的PMMA-4代替PMMA-1，即為降粘劑TFO-6。其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為6000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.9。
降粘劑製備例7
(1)將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)0.87g(2.4mmol)溶解在25mL苯中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.16g(1mmol)於50℃反應6h，減壓蒸餾除去溶劑和未反應單體，得到11.2g粘稠液體PMMA-5。其數均分子量為8000，分子量分布指數為1.3。
(2)根據實施例1的步驟(2)進行製備，不同的是採用11.2g的PMMA-5代替PMMA-1，即為降粘劑TFO-6。其中，該雙嵌段共聚物為由PMMA和(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨聚合物段構成的雙嵌段共聚物，其數均分子量為24000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.9。
降粘劑製備對比例1
將甲基丙烯酸甲酯12g(120mmol)、(3-丙烯醯胺丙基)三甲基氯化銨23.4g(100mmol)和鏈轉移劑2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)2.54g(7mmol)溶解在70mL的DMF中，並通入氮氣60min，然後加入引發劑偶氮二異丁腈0.7g(4.2mmol)於100℃反應15h，冷卻至室溫以終止聚合。粗產物在無水甲醇中沉澱，反覆三次後過濾乾燥，得到無規共聚物，即為降粘劑D1。其中，該無規共聚物的數均分子量為20000，式(1)所示的結構單元(R1為甲基，R1'為H，R2'為H，R2為-COOCH3)和式(2)所示的結構單元(R4和R4'為H，X選自-NH-，R5選自-CH2-CH2-CH2-，R6選自甲基，X'選自Cl)的含量摩爾比為1：0.8。
鑽井液實施例1
本實施例用於說明本發明的組合物和鑽井液。
鑽井液配方為：100重量份的柴油(購自北京金寶利公司0#柴油，以下相同)，20重量份的CaCl2的水溶液(該溶液中CaCl2濃度為30重量％)，1重量份的降粘劑TFO-1，3重量份的乳化劑A1，2重量份的提切劑B1，1重量份的潤溼劑改性磷脂(例如購自上海佑創實業有限公司FHGT-G牌號的改性磷脂，以下相同)，2重量份的聚合物油基降濾失劑(購自四川泓華公司的HFLO型油基降濾失劑)，3重量份的CaO，450重量份的重晶石(購自四川正蓉公司，以下相同)；從而製得鑽井液X1，密度為2.6g/cm3。
鑽井液實施例2-7
本實施例用於說明本發明的組合物和鑽井液。
根據鑽井液實施例1所述的配方，不同的是，分別採用降粘劑TFO-2至TFO-7代替TFO-1，從而得到鑽井液X2-X7，它們的密度為2.6g/cm3。
對比例1
根據鑽井液實施例1所述的配方，不同的是，不加入降粘劑TFO-1，從而製得鑽井液DX1。
對比例2
根據鑽井液實施例1所述的配方，不同的是，採用降粘劑D1代替降粘劑TFO-1，從而製得鑽井液DX2。
對比例3
根據鑽井液實施例1所述的配方，不同的是，採用PMMA-1代替降粘劑TFO-1，從而製得鑽井液DX3。
對比例4
根據鑽井液實施例1所述的配方，不同的是，不加入乳化劑A1，從而製得鑽井液DX4。
測試例1
分別將上述鑽井液高速攪拌20分鐘後，保持鑽井液溫度為55℃，測其表觀黏度(AV)、塑性黏度(PV)、動切力(YP)並計算降粘率；然後將測試對象裝入老化罐中在200℃下熱滾16小時，冷卻至室溫，移入攪拌杯中高速攪拌20分鐘，保持鑽井液溫度為55℃，測其流變性能(AV、PV、YP和降粘率)；結果見表1所示。
塑性粘度(PV)是採用範式六速粘度計根據國家標準GB/T29170-2012中規定的方法進行測量的，單位為mPa·s，PV＝θ600-θ300。
表觀粘度(AV)是採用範式六速粘度計根據國家標準GB/T29170-2012中規定的方法進行測量的，單位為mPa·s，
動切力(YP)是採用範式六速粘度計根據國家標準GB/T29170-2012中規定的方法進行測量的，YP＝0.5(2θ300-θ600)，單位為Pa。
降粘劑降粘效果用塑性粘度降低率Rpv(以下稱作降粘率)表示，其計算分式如下：
RPV＝[(PV0–PV)/PV0]×100％，
式中，RPV—降粘率，％；
PV0—未加降粘劑鑽井液的塑性粘度；
PV—加入降粘劑鑽井液的塑性粘度(即鑽井液DX1)。
表1
註：「/」未測量。
通過表1的數據可以看出，含有本發明的組合物作為添加劑的油基鑽井液降粘率可以達到20％以上，能夠適用於通常的油基鑽井液的降粘，降粘率甚至可以30％以上，有的可以達到40％以上，同時對該油基鑽井液的切力影響不大(優選在6-8Pa範圍的動切力)，並且該組合物在200℃老化後性能降粘性能仍然沒有太大的改變，能保持很好的熱穩定性。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。