АМФОТЕРНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ПОЛИМЕРЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ АТОМ АЗОТА, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В БУРОВЫХ РАСТВОРАХ

1. Состав водосодержащего бурового раствора, включающий воду, по меньшей мере один глинистый создающий вязкость компонент и по меньшей мере один агент регулирования реологических свойств, где указанным агентом регулирования реологических свойств является амфотерный полимер формулы

где R¹ представляет Н или ОН;

R², R³ и R⁴ являются одинаковыми или различными и выбираются из С₁-С₂₄-алкильных, С₁-С₂₄-арильных, С₇-С₂₄-аралкильных, С₇ -С₂₄-алкарильных, С₃-С₂₄-циклоалкильных, С₂-С₂₄-алкоксиалкильных и С₇-С₂₄-алкоксиарильных групп, или R², R³, R⁴ четвертичный атом азота образуют алифатическое или ароматическое гетероциклическое кольцо; n является целым числом от 1 до 4;

В выбирают из О, ОС(О), С(О)О, C(О)-NH, NHC(O), S, OSO₃ ОРО₃, NH или NR⁵, где R⁵представляет С₂-С₆-ацильный или С₁С₄-алкильный радикал;

[А]_mпредставляет анионный водорастворимый полисахарид или производное полисахарида; m > 10;

X^- представляет анион.

2. Состав по п.1, где [A]_m выбирают из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы сульфоэтилкарбоксиметилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, в которой целлюлоза замещена одним или несколькими неионными заместителями, карбоксиметилкрахмала, карбоксиметилкрахмала, в котором крахмал замещен одним или несколькими неионными заместителями, карбоксиметилгуара, карбоксиметилгуара, в котором гуар замещен одним или несколькими неионными заместителями, ксантановой смолы и их смесей.

3. Состав по п.1, в котором указанный создающий вязкость компонент представляет глину смектитового типа.

4. Состав по п.1, в котором указанный создающий вязкость компонент выбирают из группы, состоящей из бентонита слоистого гидроксида смеси металлов, атапульгита, сепиолита и их смесей.

5. Состав по п.1, в котором X^- представляет анион, выбранный из группы, состоящей из хлорида, бромида, йодида, сульфата, метилсульфата нитрата, фосфата, ацетата и их смесей.

6. Состав по п.l, в котором R², R³, R⁴ и четвертичный атом азота образуют пиридиновое кольцо.

7. Состав по п.1, в котором указанный амфотерный полимер выбирают из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы четвертичного аммония, сульфоэтилкарбоксиметилцеллюлозы четвертичного аммония, гидроксиэтилкарбоксиметилцеллюлозы четвертичного аммония, карбоксиметилкрахмала четвертичного аммония, карбоксиметилкрахмала, карбоксиметилгуара четвертичного аммония и их смесей.

8. Состав по п.1, в котором указанный амфотерный полимер замещен по меньшей мере одним неионным заместителем, выбранным из группы, состоящей из метильной, этильной, гидроксиэтильной, гидроксипропильной, дигидроксипропильной, бензильной, 3-(C₁ -С₂₄-алкокси)-2-гидроксипропильной, 3-(С₆-С₂₄-арилокси)-2-гидроксипропильной, 3-(С₇-С₂₄-аралкокси)-2-гидроксипропильной, 3-(С₇-С₂₄-алкарилокси)-2-гидроксипропильной групп и их смесей.

9. Состав по п.1, в котором указанный создающий вязкость компонент включает бентонит и указанный амфотерный полимер представляет карбоксиметидцеллюлозу четвертичного аммония.

10. Состав водосодержащего бурового раствора, включающий воду, по меньшей мере один глинистый создающий вязкость компонент и по меньшей мере один агент регулирования реологических свойств, где указанный агент регулирования реологических свойств является амфотерным синтетическим полимером, полученным сополимеризацией анионного синтетического мономера, катионного мономера, содержащего четвертичный атом азота и, необязательно, по меньшей мере одного неионного мономера.

11. Состав по п.10, где указанный анионный синтетический полимер содержит анионную группу, выбранную из группы, состоящей из карбоксилатной, фосфатной, сульфонатной и фосфонатной групп.

12. Состав по п.10, где указанный анионный синтетический полимер выбирают из группы, состоящей из эфиров акриловой кислоты, эфиров метакриловой кислоты, акриламида, метакриламида, и ангидрида малеиновой кислоты, где указанные синтетические мономеры образуют анионную группу на стадии постполимеризации, акриловой кислоты, акрилатов, метакриловой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, винилсульфоната, винилсульфоновой кислоты, стиролсульфоната, стиролсульфоновой кислоты, и их смесей.

13. Состав по п.10, где указанным катионным мономером, содержащим атом четвертичного азота, является хлорид диаллилдиметиламмония.

14. Состав по п.10, где указанным катионным мономером, содержащим атом четвертичного азота, является соединение формулы II

где R⁶ выбирают из Н, ОН или C₁-C₄ алкильной группы или гидроксиэтильной группы;

Z представляет NH или О;

R⁷ представляет соединение формулы III

где Y является линейным или разветвленным C₁-C₆-алкилом;

R⁸, R⁹и R¹⁰ являются одинаковыми или различными и выбраны из C₁-C₂₄-алкильной, С₆-С₂₄-арильной, С₇-С₂₄-аралкильной, С₇-С₂₄-алкарильной, С₃-С₂₄-циклоалкильной, С₂-С₂₄-алкоксиалкильной и С₇-С₂₄-алкоксиарильной групп, или R⁸, R⁹, R¹⁰ и атом четвертичного азота образуют афатическое или ароматическое гетероциклическое кольцо;

n = 1 - 4;

X^- представляет анион.

15. Состав по п.14, где указанный катионный мономер, содержащий атом четвертичного азота, выбирают из группы, состоящей из хлорида акрилоилоксиэтилтриметиламмония (АЭТАХ), хлорида метакриламидопропилтриметиламмония (МАПТАХ), хлорида 3-акриламидо-3-метилбутилтриметиламмония и их смесей.

16. Состав по п.14, где X^- представляет анион, выбранный из группы, состоящей из хлорида, бромида, йодида, сульфата, метилсульфата, нитрата, фосфата и ацетата.

17. Состав по п.10, где указанный создающий вязкость компонент выбирают из группы, состоящей из бентонита, слоистого гидроксида смеси, металлов, атапульгита, сепиолита и их смесей.

18. Состав по п.10, где указанный амфотерный полимер выбирают из группы, состоящей из (частично) гидролизованного полиакриламида четвертичного аммония, полиакрилата четвертичного аммония (частично) гидролизованного полиакриламида четвертичного аммония, сополимеризованного с акрилатными мономерами, и их смесей.

19. Состав по п.10, где указанный по меньшей мере один неионный мономер выбирают из группы, состоящей из ангидрида малеиновой кислоты, акриламида, метилакрилата, метилметакрилата, этилакрилата, этилметакрилата, гидроксиэтилакрилата, гидроксиэтилметакрилата, гидроксипропилакрилата, гидроксипропилметакрилата бутилакрилата, бутилметакрилата, винилацетата, стирола и их смесей.

20. Композиция по п.19, где указанный, по меньшей мере, один неионный мономер представляет виниловый мономер, необязательно замещенный гидрофобной группой, выбранной из группы, состоящей из С₁-С₂₄-алкила, С₆-С₂₄-арила, С₇-С₂₄-аралкила, С₇-С₂₄-алкарила их смесей.

21. Состав водосодержащего бурового раствора, включающий по меньшей мере один глинистый создающий вязкость компонент и по меньшей мере один агент регулирования реологических свойств, где указанный агент регулирования реологических свойств включает сочетание по меньшей мере одного катионного полимера, имеющего катионные группы, которые являются четвертично аммонийными группами, и анионный полимер.

22. Состав по п.21, где указанный катионный полимер выбирают из группы, состоящей из гидроксиэтилцеллюлозы четвертичного аммония, гуара четвертичного аммония, крахмала четвертичного аммония, полиакриламида четвертичного аммония, полиакриламида четвертичного аммония, сополимеризованного с неионными акрилатными номерами, полиаминов четвертичного аммония, полиэтилениминов четвертичного аммония и их смесей.

23. Состав по п.21, где указанный анионный полимер выбирают из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы, сульфоэтилкарбоксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилкарбоксиметилцеллюлозы, карбоксиметилкрахмала, карбоксиметилгуара, ксантановой смолы, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, полиакрилата, полиметакрилата, (частично) гидролизованного полиакриламида, поли(2-акриламидо-2-метил-пропансульфоновой кислоты), поливинилсульфоната, полистиролсульфоната, (частично) гидролизованного полималеинового ангидрида и или их солей к их смесей.