具有核壳结构的降滤失剂及其制备方法与应用以及水基钻井液
阅读说明：本技术 具有核壳结构的降滤失剂及其制备方法与应用以及水基钻井液 (Filtrate reducer with core-shell structure, preparation method and application thereof, and water-based drilling fluid ) 是由 钟汉毅 刘文磊 邱正松 管颖 孔祥政 万远 周国伟 黄维安 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及油田化学领域,公开了一种具有核壳结构的降滤失剂的制备方法,该方法包括以下步骤：(1)将溶剂、乳化剂-1和助乳化剂混合得到连续相；(2)将含有多种聚合物单体的水溶液、乳化剂-2、氯化钙、碳酸钠和硅烷偶联剂配制成悬浮液；(3)将所述悬浮液与所述连续相混合为乳液；(4)在氧化剂和还原剂存在下,将所述乳液进行反应,得到的产物经破乳、过滤、滤饼洗涤干燥后得到所述降滤失剂。在4％w/v膨润土基浆中加入1％w/v所述降滤失剂,所得到的浆液在220℃热滚16h后的中压滤失量不高于10.6mL,中压滤失量相对于所述膨润土基浆的降低率不低于79.62％,抗NaCl≥30％,抗CaCl-(2)≥1％。(The invention relates to the field of oilfield chemistry, and discloses a preparation method of a fluid loss additive with a core-shell structure, which comprises the following steps: (1) mixing a solvent, an emulsifier-1 and a co-emulsifier to obtain a continuous phase; (2) preparing aqueous solution containing multiple polymer monomers, emulsifier-2, calcium chloride, sodium carbonate and silane coupling agentA suspension; (3) mixing the suspension with the continuous phase as an emulsion; (4) and reacting the emulsion in the presence of an oxidant and a reducing agent, and performing demulsification, filtration, filter cake washing and drying on the obtained product to obtain the filtrate reducer. Adding 1% w/v of the filtrate reducer into 4% w/v bentonite-based slurry, wherein the medium-pressure filtration loss of the obtained slurry after hot rolling for 16 hours at 220 ℃ is not higher than 10.6mL, the reduction rate of the medium-pressure filtration loss relative to the bentonite-based slurry is not lower than 79.62%, the NaCl resistance is not lower than 30%, and the CaCl resistance is higher than that of the bentonite-based slurry 2 ≥1％。)
技术领域
本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种具有核壳结构的抗高温、抗盐、抗钙性能优良的水基钻井液用降滤失剂及其制备方法与应用以及水基钻井液。
背景技术
随着地层深度的増加，地层温度也越来越高，并且在钻井过程中，经常会遇到含盐含膏等高矿化度地层。聚合物降滤失剂分子主要通过侧链上的功能性基团与粘土颗粒作用，保证钻井液的稳定性与多级分散性，从而使钻井液在钻井过程中可以形成致密、低渗的泥饼，降低钻井液的滤失量。但钻井液中无机盐的存在会严重影响功能性基团与粘土颗粒的作用，导致聚合物降滤失性能的减弱甚至丧失。降滤失剂作为钻井液处理剂，往往需要在高温高压高矿化度的严苛环境下，仍然能够保持较好的降滤失效果。虽然目前降滤失剂的种类很多，但同时具备抗高温、抗盐和抗钙性能的降滤失剂却不常见。
近年来，为了改善水基钻井液在高温高矿化度条件下的降滤失效果，开展了大量研究，并取得了一定的研究成果。但仍需进一步改进聚合物降滤失剂的综合抗温、抗盐、抗钙性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决水基钻井液用降滤失剂在抗温、抗盐和抗钙性能方面不足的问题，提供一种具有核壳结构的降滤失剂及其制备方法与应用以及水基钻井液。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种具有核壳结构的降滤失剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将溶剂、乳化剂-1和助乳化剂混合得到连续相；
(2)将含有多种聚合物单体的水溶液、乳化剂-2、氯化钙、碳酸钠和硅烷偶联剂配制成悬浮液；
(3)将所述悬浮液与所述连续相混合为乳液；
(4)在氧化剂和还原剂存在下，将所述乳液进行反应，得到的产物经破乳、过滤、滤饼洗涤干燥后得到所述降滤失剂。
本发明第二方面提供一种本发明的制备方法制得的降滤失剂。
本发明第三方面提供本发明的降滤失剂在高温高盐高钙钻井环境下的应用。
本发明第四方面提供一种水基钻井液，包含本发明的降滤失剂。
通过上述技术方案，本发明将有机材料与无机材料相结合作为水基钻井液用抗高温抗盐抗钙降滤失剂，不仅具有较好的滤失性能，其抗温、抗盐、抗钙性能也显著提高，拓宽了降滤失剂在高温钻井中的应用范围，另外，本发明利用无机材料作为骨架，有效提高了聚合物的结构刚性。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
(1)与传统的天然聚合物降滤失剂相比，本发明所述的降滤失剂具有较好的降滤失性能，在4％w/v膨润土基浆中加入1％w/v所述降滤失剂，所得到的浆液在220℃热滚16h后的中压滤失量不高于10.6mL，中压滤失量相对于所述膨润土基浆的降低率不低于79.62％，抗NaCl≥30％，抗CaCl2≥1％。
(2)与传统的降滤失剂相比，本发明所述的核壳结构的降滤失剂的抗温性能显著提高，该降滤失剂具有刚性无机材料作为内核，抗温能力≥220℃，而传统的天然聚合物降滤失剂的抗温能力≤150℃。
(3)与传统的天然聚合物降滤失剂相比，本发明所述的核壳结构的降滤失剂具有环境友好、来源广泛、成本低廉的特点，所述降滤失剂在储层段容易酸化解堵，形成的泥饼容易酸化掉，不会对储层造成损害。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的降滤失剂的偏光显微镜图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种具有核壳结构的降滤失剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将溶剂、乳化剂-1和助乳化剂混合得到连续相；
(2)将含有多种聚合物单体的水溶液、乳化剂-2、氯化钙、碳酸钠和硅烷偶联剂配制成悬浮液；
(3)将所述悬浮液与所述连续相混合为乳液；
(4)在氧化剂和还原剂存在下，将所述乳液进行反应，得到的产物经破乳、过滤、滤饼洗涤干燥后得到所述降滤失剂。
本发明一些实施方式中，优选地，所述连续相中，所述乳化剂-1的用量为所述溶剂体积的5-15％w/v，即，相对于100mL的所述溶剂，所述乳化剂-1的用量可以为5-15g，优选为8-15g。所述助乳化剂的用量为所述溶剂体积的3-5％w/v。
本发明一些实施方式中，优选地，所述乳化剂-1为油包水型乳化剂，优选为Span系列乳化剂，更优选为Span-85、Span-80、Span-65、Span-60、Span-40、Span-20中的一种或多种。所述乳化剂-1能够降低混合体系中各组分的界面张力，使分散相以微滴的形式分散在连续相中，从而保持均匀的乳状液形态。
本发明一些实施方式中，优选地，所述助乳化剂选自正庚醇、正辛醇和正壬醇中的至少一种。所述助乳化剂能够调节乳化剂-1的HLB值，并形成更小的乳滴。为了表示乳化剂的亲水性或亲油性，通常采用“亲水亲油平衡值(HLB值)”，HLB值愈低，其亲油性愈强；反之，HLB值愈高，其亲水性愈强。
本发明一些实施方式中，优选地，所述溶剂选自环己烷、煤油、白油、甲苯和氯仿中的至少一种。其中，煤油例如可以是试剂级煤油，白油例如可以是3号白油。
本发明一些实施方式中，优选地，所述悬浮液中，所述乳化剂-2的含量为所述溶剂体积的3-6％w/v，氯化钙的含量为所述溶剂体积的8-12％w/v，碳酸钠的含量为所述溶剂体积的8-12％w/v，所述硅烷偶联剂的含量为所述溶剂体积的8-10％w/v，所述多种聚合物单体总量的含量为所述溶剂体积的50-60％w/v。
本发明一些实施方式中，优选地，所述乳化剂-2为水包油型乳化剂，优选为Tween系列乳化剂或者OP系列乳化剂；更优选选自Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80、OP-4、OP-7、OP-9、OP-10、OP-13、OP-15、OP-20、OP-30、OP-40和OP-50中的至少一种。所述乳化剂-2能够使得原位产生的纳米碳酸钙在水相中分散均匀，得到稳定的悬浮液。
本发明一些实施方式中，优选地，所述硅烷偶联剂选自3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)中的一种或多种。所述硅烷偶联剂可对无机材料表面进行改性，增加与其它单体反应的双键结构位点。通过调整硅烷偶联剂与纳米无机材料的摩尔比，可以调控无机材料表面的接触位点数量。
本发明一些实施方式中，优选地，所述多种聚合物单体包括乙烯基磺酸盐、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺，其中所述乙烯基磺酸盐包括苯乙烯磺酸钠、羟乙烯基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。
本发明一些实施方式中，优选地，乙烯基磺酸盐：N-乙烯基吡咯烷酮：丙烯酰胺：N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为1：(1-1.2)：1：(0.1-0.3)。
本发明一些实施方式中，优选地，所述悬浮液与所述溶剂的体积比为1：(2-4)，优选为1：(2.4-3.6)。在本发明中，所述悬浮液与所述溶剂的用量的体积比如果太高，例如，比例为1:1的情况下，油水比太低，难以形成油包水乳液，而将所述悬浮液与所述溶剂的用量的体积比限定为上述范围之内，则能够形成油包水乳液，效果较好。
本发明中，具体地，步骤(2)中，可以向水中依次加入不同的聚合物单体进行溶解，得到含有多种聚合物单体的水溶液；然后所述乳化剂-2与氯化钙加入所述水溶液中，搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液，得到混合溶液。其中，搅拌速度为400-1500转/分，优选为600-1000转/分。其中，步骤(2)中所述配制的过程中，氯化钙与碳酸钠进行复分解反应生成碳酸钙；优选地，所述复分解反应的条件包括：温度为20-30℃，搅拌速度为400-1500转/分，优选为600-1000转/分，时间为0.5-2h，优选为1-1.5h。
然后将硅烷偶联剂缓慢滴加至所述混合溶液中，对反应中生成的纳米碳酸钙进行改性，最终得到所述悬浮液。其中，所述改性的条件为：温度为50-70℃，搅拌速度为400-3000转/分，优选为800-1500转/分，时间为0.5-2h，优选为1-2h。搅拌的设备没有具体限定，例如，可以为磁力搅拌器。
本发明中，具体地，步骤(3)中，将所述悬浮液缓慢滴加到所述连续相中，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
本发明中，具体地，步骤(4)中，将所述氧化剂和还原剂加入所述乳液中，进行反应一段时间，反应结束后加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干，得到所述降滤失剂。
本发明一些实施方式中，优选地，所述氧化剂相对于所述乳液的质量为0.5-1g/L；所述还原剂与所述氧化剂的质量比为0.8-1.5:1。所述氧化剂和还原剂用于引发混合物乳液进行反应，得到反应产物。
本发明一些实施方式中，优选地，所述氧化剂为过硫酸钾和/或过硫酸铵。
本发明一些实施方式中，优选地，所述还原剂为亚硫酸钠和/或亚硫酸氢钠。
本发明一些实施方式中，优选地，步骤(4)中，所述反应的条件包括：温度为：60-80℃，搅拌速度为800-1500转/分，时间为4-8h。搅拌的设备没有具体限定，例如，可以为磁力搅拌器。
本发明第二方面提供一种本发明的制备方法制得的降滤失剂。
本发明一些实施方式中，优选地，所述降滤失剂具有核壳结构，所述核壳结构是由一种纳米材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米材料包覆起来所形成的具有纳米尺度的有序组装结构，所述降滤失剂为乳白色至淡白色粉末状固体，平均粒径为1-30μm。在本发明中，平均粒径可以采用激光粒度分布仪测定，例如丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪。
本发明一些实施方式中，优选地，所述降滤失剂的平均粒径为5-30μm；在4w/v％膨润土基浆中加入1w/v％所述降滤失剂，所得到的浆液在220℃热滚16h后的中压滤失量不高于10.6mL，中压滤失量相对于所述膨润土基浆的降低率不低于79.62％，抗NaCl≥30％，抗CaCl2≥1％。其中，所述膨润土基浆的制备过程为：400mL自来水中加入16g钻井液用钠基膨润土(购自山东华潍膨润土有限公司)，均化后静置水化24h。
本发明第三方面提供本发明的降滤失剂在高温高盐高钙钻井环境下的应用。
本发明第四方面提供一种水基钻井液，包含本发明的降滤失剂。
本发明一些实施方式中，优选地，所述水基钻井液中，所述降滤失剂的用量为0.3-5％w/v，优选为0.5-3％w/v，即，相对于100mL的水基钻井液，所述降滤失剂的用量可以为0.3-5g，优选为0.5-3g。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。下述实施例和对比例中，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
(1)在200mL环己烷中加入12.3g的Span-60和10g正壬醇，在30℃和2000转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在60mL去离子水中分别加入10g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、10.6g的N-乙烯基吡咯烷酮、10g的丙烯酰胺、2g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入2.1g的OP-10和5.6g的CaCl2，以800转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(6.4g碳酸钠+22g去离子水)，在30℃下以1000转/分搅拌60min。
(4)将6g硅烷偶联剂KH570缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在60℃下以1000转/分搅拌60min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步得到的悬浮液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与环己烷的体积比为1：2.4)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.2g过硫酸钾(即过硫酸钾相对于乳液的质量为0.66g/L)、0.3g亚硫酸氢钠，在80℃下以1500转/分反应4h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为6.41μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)，记为HTCB-1。
图1为本发明实施例1制备的降滤失剂HTCB-1的偏光显微镜图，由图1可以看出，HTCB-1外壳是一层较薄有机聚合物，中间刚性纳米球状内核清晰可见，说明有机聚合物已成功地包覆在无机纳米碳酸钙表面，形成了核壳结构，实现了纳米碳酸钙表面的包覆改性，验证了核壳结构产物的合成。
实施例2
(1)在200mL煤油中加入15g的Span-80和10g正辛醇，25℃和1000转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在60mL去离子水中分别加入11g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、12.2g的N-乙烯基吡咯烷酮、11g的丙烯酰胺、1.2g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入3g的Tween-20和6g的CaCl2，以600转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(5.4g碳酸钠+22g去离子水)，在25℃下以1000转/分搅拌80min。
(4)将5.6g硅烷偶联剂APTES缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在60℃下以800转/分搅拌60min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步的悬浮液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与煤油的体积比为1：2.45)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.3g过硫酸铵(即过硫酸铵相对于乳液的质量为1g/L)、0.4g亚硫酸钠，在70℃下以1200转/分反应6h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为8.52μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)，记为HTCB-2。
实施例3
(1)在200mL白油中加入16g的Span-40和10g正庚醇，20℃和1500转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在40mL去离子水中分别加入7g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、8g的N-乙烯基吡咯烷酮、7g的丙烯酰胺、1g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入2.4g的OP-10和4g的CaCl2，以600转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(4g碳酸钠+24g去离子水)，在25℃下以900转/分搅拌60min。
(4)将6g硅烷偶联剂MPTES缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在50℃下以800转/分搅拌70min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步的乳液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与白油的体积比为1：3.5)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.15g过硫酸铵(即过硫酸铵相对于乳液的质量为0.5g/L)、0.15g亚硫酸氢钠，在60℃下以1500转/分反应4h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为25.50μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪)，记为HTCB-3。
实施例4
(1)在200mL环己烷中加入14g的Span-60和8g正壬醇，25℃和2000转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在60mL去离子水中分别加入9g的苯乙烯磺酸钠、10g的N-乙烯基吡咯烷酮、9g的丙烯酰胺、1.6g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入2g的Tween-20和6.4g的CaCl2，以400转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(5.4g碳酸钠+24g去离子水)，在30℃下以1400转/分搅拌60min。
(4)将5g硅烷偶联剂KH570缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在50℃下以2000转/分搅拌30min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步的悬浮液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与环己烷的体积比为1：2.5)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.15g过硫酸钾(即过硫酸钾相对于乳液的质量为0.5g/L)、0.2g亚硫酸氢钠，在65℃下以800转/分反应6h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为20.12μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)，记为HTCB-4。
实施例5
(1)在200mL煤油中加入15.6g的Span-80和8g正辛醇，30℃和1500转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在60mL去离子水中分别加入10g的羟乙烯基磺酸钠、11g的N-乙烯基吡咯烷酮、10g的丙烯酰胺、1.8g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入3.2g的OP-10和6.0gCaCl2，以1200转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(5.4g碳酸钠+24g去离子水)，在25℃下以2000转/分搅拌40min。
(4)将4.8g硅烷偶联剂MPTES缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在50℃下以1000转/分搅拌30min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步的悬浮液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与煤油的体积比为1：2.4)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.2g过硫酸钾(即过硫酸钾相对于乳液的质量为0.67g/L)、0.3g亚硫酸氢钠，在70℃下以1500转/分反应4h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为15.68μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)，记为HTCB-5。
实施例6
(1)在200mL白油中加入16.2g Span-40和6g正庚醇，25℃和1000转/分下搅拌溶解，得到连续相。
(2)在40mL去离子水中分别加入7g的对苯乙烯磺酸钠、7g的N-乙烯基吡咯烷酮、7g的丙烯酰胺、1g的N,N-二甲基丙烯酰胺，适当提高转速，使其进行充分溶解。
(3)向步骤(2)溶液中加入2.4g的Tween-20和4.2g的CaCl2，以800转/分搅拌溶解后，适当提高转速，然后开始缓慢滴加碳酸钠溶液(4.2g碳酸钠+24g去离子水)，在25℃下以2000转/分搅拌40min。
(4)将4g硅烷偶联剂APTES缓慢滴加至步骤(3)溶液中，在70℃下以2000转/分搅拌30min，得到悬浮液。
(5)通入氮气并开启搅拌，将第(4)步的悬浮液缓慢滴加到第(1)步的连续相中(其中，悬浮液与白油的体积比为1：3.6)，滴加时间为10min，滴加完毕，控制搅拌速度与温度稳定，得到乳液。
(6)向乳液中加入0.3g过硫酸铵(即过硫酸铵相对于乳液的质量为1g/L)、0.25g亚硫酸钠，在60℃下以1500转/分反应8h。反应结束后，加入过量乙醇破乳然后抽滤，将抽滤所得滤饼用乙醇洗涤，重复3次，将得到的滤饼自然风干。
结果得到乳白色至淡白色核壳结构粉末状固体，平均粒径为18.08μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)，记为HTCB-6。
对比例1
按照实施例1的方法，所不同处在于：在步骤(1)中，不加入助乳化剂正壬醇。结果所得产物记为D-1，其平均粒径为248μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize2000激光粒度分布仪测得)。
对比例2
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(4)中，不加入硅烷偶联剂KH570。结果所得产物记为D-2，其平均粒径为29.84μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)。
对比例3
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(2)中，不加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。结果所得产物记为D-3，其平均粒径为16.84μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)。
对比例4
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(2)中，不加入N-乙烯基吡咯烷酮。结果所得产物记为D-4，其平均粒径为14.85μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)。
对比例5
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(2)中，不加入丙烯酰胺。结果所得产物记为D-5，其平均粒径为27.45μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize2000激光粒度分布仪测得)。
对比例6
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(2)中，不加入N,N-二甲基丙烯酰胺。结果所得产物记为D-6，其平均粒径为14.63μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)。
对比例7
按照实施例1相同的方法，所不同处在于：在步骤(3)中，不加入CaCl2和碳酸钠溶液。结果所得产物记为D-7，其平均粒径为4.27μm(由丹东市百特仪器有限公司的型号Bettersize 2000激光粒度分布仪测得)。
测试例
将实施例1-6、对比例1-7制得的产品以及市售钻井液用抗高温抗盐聚合物降滤失剂Driscal-D(购自美国雪佛龙菲利普斯化工有限公司)加入膨润土基浆中，测评抗温性能、抗NaCl污染性能和抗CaCl2污染性能。以下测试例中，
表观粘度(AV，mPa·s)、塑性粘度(PV，mPa·s)、动切力(YP，Pa)采用六速粘度计并根据GB/T29170-2012中规定的方法进行测量；
中压滤失量(API，mL)采用中压滤失仪并根据GB/T29170-2012中规定的方法进行测量；
六速粘度计的厂商为青岛同春仪器有限公司，型号ZNN-D6；
中压滤失仪的厂商为青岛同春仪器有限公司，型号ZNS-4A。
1、抗温性能测试
膨润土基浆的配制：在400mL自来水中加入16g钻井液用钠基膨润土(山东华潍膨润土有限公司)，10000r/min搅拌30min后密闭静置24h得到预水化的4％w/v膨润土基浆，记为A。
在400mL上述的膨润土基浆A中分别加入4g(即1％w/v)上述实施例1-6得到的HTCB-1至HTCB-6、对比例1-7得到的D1至D7、以及市售降滤失剂降滤失剂Driscal-D，在10000r/min下搅拌20min，完毕。对应地，所制得的钻井液分别记为L1-L6、DL1-DL7及LM。
分别测试上述制得的钻井液在老化前(室温)以及220℃下老化(热滚)16h后(老化后降至室温)的流变参数(表观粘度、塑性粘度和动切力)、中压滤失量，并计算滤失量降低率，结果如表1所示。
表1
注：表1中的热滚条件：温度为220℃，时间为16h。
从表1可以看出，在220℃老化16h后，L1至L6的中压滤失量均不高于10.6mL，滤失量降低率在79.62％-88.46％范围内，优于DL1-DL7以及LM的中压滤失量以及滤失量降低率，相较于LM，滤失量降低率的数值提高20％左右，这表明本发明所提供的具有核壳结构的降滤失剂在220℃高温下依旧具有良好的降滤失性。此外，从流变参数可见，本发明所提供的具有核壳结构的降滤失剂的添加对于膨润土基浆的流变性能影响较小，具有良好的配伍性。
2、抗NaCl污染性能测试
向400mL上述配制的膨润土基浆A中加入120gNaCl(即30％w/v)，得到盐水基浆，记为B，之后在基浆B中分别加入4g(即1％w/v)上述实施例1-6得到的HTCB-1至HTCB-6、对比例1-7得到的D1至D7、以及市售降滤失剂降滤失剂Driscal-D，在10000r/min下搅拌20min，完毕。对应地，所制得的钻井液分别记为S1-S6、DS1-DS7及SM。
分别测试上述制得的钻井液在老化前(室温)以及220℃下老化16h后(老化后降至室温)的流变参数(表观粘度、塑性粘度和动切力)、中压滤失量，并计算滤失量降低率，结果如表2所示。
表2
注：表2中的热滚条件：温度为220℃，时间为16h。
从表2可以看出，在220℃老化16h后，S1至S6的中压滤失量较低，滤失量降低率在81.11％-88.89％范围内，优于DS1-DS7以及SM的滤失量降低率，这表明本发明所提供的具有核壳结构的降滤失剂在220℃高温下具有良好的抗NaCl污染效果，抗NaCl≥30％，并且在大幅降低滤失量的同时，又能保持钻井液的流变性能良好，表现出良好的配伍性。
3、抗CaCl2污染性能测试
向400mL上述配制的膨润土基浆A中加入4g CaCl2(即1％w/v)，得到基浆C，之后在基浆C中分别加入4g(即1％w/v)上述实施例1-6得到的HTCB-1至HTCB-6、对比例1-7得到的D1至D7、以及市售降滤失剂降滤失剂Driscal-D，在10000r/min下搅拌20min，完毕。对应地，所制得的钻井液分别记为T1-T6、DT1-DT7及TM。
分别测试上述制得的钻井液在老化前(室温)以及220℃下老化16h后(老化后降至室温)的流变参数(表观粘度、塑性粘度和动切力)、中压滤失量，并计算滤失量降低率，结果如表3所示。
表3
注：表3中的热滚条件：温度为220℃，时间为16h。
从表3可以看出，在220℃老化16h后，T1至T6的中压滤失量低于79mL，滤失量降低率在59.48％-68.04％范围内，优于DT1-DT7以及TM的中压滤失量以及滤失量降低率，这表明本发明所提供的具有核壳结构的降滤失剂在220℃高温下具有良好的抗钙污染效果，抗CaCl2≥1％，在钙污染环境中依然具有较好的降滤失作用，并可保持钻井液的流变性能良好，表现出良好的配伍性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。