本发明属于钻井液用处理剂，具体涉及一种钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、井壁失稳是石油与天然气钻采过程中存在的严重问题，井壁失稳会导致缩径、坍塌卡钻、井眼扩大等一系列问题，给钻井工程带来极大危害。钻井时，所钻地层中大约有78％的泥页岩地层，而90％的井壁失稳现象都发生在泥页岩地层。泥页岩地层由于富含吸水性黏土矿物，有显著的纳米孔隙结构，极易产生水化膨胀与分散。
2、现有技术中常用的泥页岩抑制剂主要包括聚合物类、无机盐类、有机盐类和腐植酸类等，但这些页岩抑制剂均存在一些不足，如抑制剂氯化钾虽然能够很好的抑制黏土膨胀，但是大量使用会使钻井区域土壤表面沉积一定量的环境污染物，对钻井液的流变性和造壁性有严重的负面影响，使得钻井液体系转化和维护处理更加复杂；抑制剂聚合物类由于具有很大的分子尺寸，不能穿透进入黏土层间，只会吸附在黏土表面，不能充分发挥抑制功能；沥青类不利于保护环境；硅酸盐会使体系流变性难以调控。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的钻井液抑制剂不能完全满足钻井需要、抑制性差、难以调控、对环境有污染的技术问题，本发明提供一种钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂及其制备方法与应用。本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂抑制性强并兼具润滑性，制备方法简单、成本低、对环境无污染。
2、为达到上述目的，本发明提供一种钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，以重量份数计，其原料包括：葡萄糖100-400份，酸类催化剂10-20份，乙醇20-80份，丙烯酸100-400份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸35-100份，碱类催化剂1-10份，水100-400份。
3、本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备原理为：通过控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与丙烯酸的当量和加料的次序，将二丙烯酸滴加到2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液中，用以控制分子链的长短，从而提升产品的抑制效果。通过控制葡萄糖与乙醇以及引发剂的当量，用以控制加成反应转化率的高低，从而提升产品润滑效果。
4、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，优选地，以重量份数计，所述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的原料包括：葡萄糖150-350份，酸类催化剂10-20份，乙醇40-70份，丙烯酸150-300份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30-100份，碱类催化剂1-10份，水200-300份。
5、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，优选地，所述酸类催化剂选自对甲苯磺酸。
6、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，优选地，所述碱类催化剂选自氢氧化钠。
7、本发明还提供一种上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其包括如下步骤：
8、将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的水溶液预热，然后加入碱类催化剂，再滴加丙烯酸进行第一反应，得到第一中间体；
9、将葡萄糖、乙醇和酸类催化剂混合，进行第二反应，得到第二中间体；
10、将所述第一中间体和第二中间体混合，进行第三反应，得到所述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂。
11、本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸反应得到聚胺类化合物，由葡萄糖与乙醇反应得到糖类衍生物，然后按一定比例将聚胺类化合物和糖类衍生物化合而成本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂。
12、在本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法中，控制丙烯酸滴加时间及温度节点防止反应过快使分子量增大，保证生成的产物为聚醇类化合物，从而能够与黏土层间结合形成致密结构阻止水分子进入黏土内部抑制水化膨胀。
13、此外，葡萄糖与乙醇反应需控制酸类催化剂量促使其反应程度更完全，反应生成的葡萄糖衍生物在黏土晶层间吸附成膜降低水活度、改变页岩孔隙流体流动状态。
14、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的水溶液的预热温度为70-80℃。
15、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，所述第一反应的温度为60-100℃，时间为1-5h。
16、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，所所述丙烯酸的滴加时间为15-30min。
17、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，所述第二反应的温度为100-140℃，时间为1-5h，压力为0.4-0.8mpa。
18、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，所述第三反应在密闭条件下进行。
19、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，所述第三反应的温度为65-85℃，时间为1-3h。
20、上述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，优选地，其具体包括以下步骤：
21、(1)按重量份比称取各个原料；
22、(2)将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液升温至70-75℃，加入碱类催化剂然后向其中滴加丙烯酸，滴加完毕后在60-100℃下进行反应，反应结束后生成中间体；
23、(3)依次向反应釜中加入葡萄糖、乙醇和酸类催化剂并混合均匀加热到120℃，0.5mpa密闭反应4h；
24、(4)反应结束后加入中间体在80℃下继续化合反应2h得到本产品；
25、(5)取上述产品进行检验，检验合格后灌装定重并封口包装。
26、本发明还提供一种钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂在黏土抑制中的应用。
27、本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
28、(1)本发明通过控制各个原料的当量和加料顺序，由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸反应得到聚胺类化合物，由葡萄糖与乙醇反应得到糖类衍生物，并且按一定比例将聚胺类化合物和糖类衍生物化合而成新型的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂。本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂在水中分散出两种小分子基团，分别为二元共聚物小分子基团和烷基糖苷小分子基团，其中二元共聚物小分子基团进入黏土层间，与黏土层间结合形成致密结构阻止水分子进入黏土内部抑制水化膨胀；烷基糖苷小分子基团吸附成膜降低水活度、改变页岩孔隙流体流动状态。两者相互配合使用，可显著提高本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的抑制效果和润滑效果。
29、(2)本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂与其他添加剂的配伍性好，容易调控，使用方便。
30、(3)本发明的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法简单，原料成本低，便于大规模生产。
1.一种钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，以重量份数计，其原料包括：葡萄糖100-400份，酸类催化剂10-20份，乙醇20-80份，丙烯酸100-400份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸35-100份，碱类催化剂1-10份，水100-400份。
2.根据权利要求1所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，其中，以重量份数计，所述钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的原料包括：葡萄糖150-350份，酸类催化剂10-20份，乙醇40-70份，丙烯酸150-300份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30-100份，碱类催化剂3-10份，水200-300份。
3.根据权利要求1或2所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，其中，所述酸类催化剂选自对甲苯磺酸。
4.根据权利要求1或2所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂，其中，所述碱类催化剂选自氢氧化钠。
5.一种权利要求1-4任一项所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的水溶液的预热温度为70-80℃。
7.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，所述第一反应的温度为60-100℃，时间为1-5h。
8.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，所所述丙烯酸的滴加时间为15-30min。
9.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，所述第二反应的温度为100-140℃，时间为1-5h，压力为0.4-0.8mpa。
10.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，所述第三反应在密闭条件下进行。
11.根据权利要求5所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂的制备方法，其中，所述第三反应的温度为65-85℃，时间为1-3h。
12.权利要求1-4任一项所述的钻井液用葡萄糖衍生物抑制剂在黏土抑制中的应用。
