CN104292129A - 一种树枝状单体、采用该单体的处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树枝状单体、采用该单体的处理剂及其制备方法，属于水溶性高分子材料合成制备技术领域。本发明由树枝状单体、磺酸单体、酰胺单体，按照物质的量比为(0.05～0.25)：(0.10～0.35)：(0.35～0.75)的比例，在pH值为6.0～9.0的条件下，在水溶性偶氮引发剂或/和加入氧化还原引发体系作用下，通过水溶液聚合、烘干得到。本发明既具有较强的抗温抗盐能力，又能够用作氯化钙钻井液中的聚合物降处理剂，产品水溶性好，在180℃以上、饱和盐水和高钙条件下具有较好的增粘和降滤失特性，高温稳定性好，在氯化钙溶液中具有良好的增粘效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种树枝状单体、采用该单体的处理剂及其制备方法，属于水溶性高分子材料合成制备技术领域，更确切地说，是一种含树枝状支链的抗高温抗钙聚合物钻井液处理剂及其制备方法。
背景技术
针对油气勘探开发向深部发展，钻遇地层越来越复杂，钻完井所面临的困难越来越大的实际问题，国内外学者围绕超高温水基钻井液的需要，在油田用处理剂方面开展了一系列工作。重点放在丙烯酰胺类共聚物的改性，引进新的单体与丙烯酰胺共聚，制备各种降滤失剂。但由于合成用单体及方法没有改变，处理剂性能并无明显进步，目前在用或研究开发的处理剂仍为直链线性聚合物，由于分子热稳定性和剪切稳定性的限制，处理剂抗温能力受限，与超高温条件下钻井液性能维护的需要还存在差距。要想提高深井、超深井钻井液的抗温抗盐性能，就必须增加其用量，但随着加量提高又增加了钻井液的粘度，特别是在钙、镁含量高的情况下，钻井液性能控制更加困难，已有的钻井液处理剂已不能完全满足钻井的需要。而含树枝状支链结构的聚合物与传统的柔性链聚合物相比，由于支链的位阻效应及支链上基团的相互影响，高分子结构的热稳定性会明显提高，分子支链上丰富的基团保证了处理剂具有良好的吸附和水化性能，从而提高处理剂的抗温和抗剪切能力，《中外能源》2013,18(1):36-46公开的《高性能钻井液处理剂设计思路》是未来高性能钻井液处理剂的发展方向。为此，本发明采用合成的树枝状单体与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等单体为原料，制备含树枝状支链的共聚物，该共聚物作为抗高温钻井液处理剂，具有较强的降滤失作用和较好的抗温抗盐能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有水基钻井液处理剂由于分子热稳定性和剪切稳定性的限制，致使水基钻井液处理剂抗温抗盐能力受限而提供一种树枝状单体和一种钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂及二者的制备方法，可满足井底高温和/或高盐(氯化钠)高钙环境下的安全钻井施工的需要，能够控制水基钻井液高温高压条件下流变性、悬浮稳定性及滤失量。
一种树枝状单体，其特征在于：其结构通式如式(Ⅰ)所示：
式中，R1表示碳原子数为H，甲基，q为2～8的整数，p为4～8的整数。
一种钻井液用含树枝状支链的聚合物钻井液处理剂，其结构通式如式(Ⅱ)：
式中，R1表示碳原子数为H，甲基，R2-R5相同或不同，各自独立地为H、碳原子数为1-4的烷基或苯基，X为NH或O，q为2～8的整数，p为4～8的整数，n为1～4的整数；M为K或Na；a：b：c＝(0.5～2.5)：(1～3.5)：(3.5～7.5)。
本发明钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将水、氢氧化钠或氢氧化钾加入反应釜，待其溶解后，加入树枝状单体(Ⅰ)、磺酸单体(Ⅲ)，搅拌均匀后，用质量分数10％～20％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液将体系的pH值调节到6.0～9.0，然后加入酰胺单体(Ⅳ)，搅拌使其溶解，其中树枝状单体(Ⅰ)、磺酸或羧酸单体(Ⅲ)和酰胺单体(Ⅳ)组成反应单体混合物A，控制反应单体混合物A在水溶液中的质量分数在20％～50％，其中，树枝状单体(Ⅰ)：磺酸或羧酸单体(Ⅲ)：酰胺单体(Ⅳ)的物质的量比＝(0.05～0.25)：(0.10～0.35)：(0.35～0.75)。
(2)在搅拌下向步骤(1)所得的水溶液加入水溶性偶氮引发剂或/和加入氧化还原引发体系，其中，水溶性偶氮引发剂占反应单体混合物A总质量的0.05％～0.5％；氧化还原引发体系的氧化剂、还原剂各占反应单体混合物A总质量的0.10％～0.75％；
(3)调节步骤(2)所得的水溶液的聚合反应的起始温度为30～60℃，维持聚合反应15～60分钟，得到粘稠或胶状产物；
(4)将步骤(3)得到的粘稠或胶状产物于140～160℃下烘干、酰胺化、粉碎即得钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂。
所述的树枝状单体(Ⅰ)：磺酸或羧酸单体(Ⅲ)：酰胺单体(Ⅳ)，结构式分别如下：
式(Ⅰ)～(Ⅳ)中，R1表示碳原子数为H，甲基，R2-R5相同或不同，各自独立地为H、碳原子数为1-4的烷基或苯基，X为NH或O，q为2～8的整数，p为4～8的整数，n为1～4的整数。
所述的式(Ⅲ)中X为NH，R1和R2为CH3，n为1；或者，X为NH，R2和R3为H，n为1；或者，X为O，R2和R3为CH3，n为1；或者，X为O，R2和R3为H，n为3。
所述的式(Ⅳ)中，R4和R5为H；或者，R4和R5为CH3；或者，R4和R5为CH2CH3；或者，R4为H，R5为CH(CH3)CH3，或者，R4为H，R5为C(CH3)2CH3。
本发明钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法中，步骤(1)所述水用量为水：单体总质量＝(8～5)：(2～5)(质量比)，即控制单体质量分数20％～50％。
本发明钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法中，步骤(1)所述氢氧化钠(或氢氧化钾)用量为(3×树枝状单体摩尔数+磺酸单体摩尔数)。
所述的磺酸单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基乙磺酸或2-丙烯酰胺氧-2-甲基丙磺酸。
所述的酰胺单体是丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺或异丁基丙烯酰胺单体。
所述的引发剂是偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二氰基戊酸或偶氮二异丙基咪唑啉，水溶性偶氮引发剂为单体总质量的0.05％～0.5％，；氧化-还原引发体系的氧化剂是过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂是亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种，氧化剂与还原剂为各占单体总质量的0.10％～0.75％。
所述的式(Ⅰ)的树枝状单体，由式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体与丙烯酰氯反应得：
其中，式(Ⅴ)中，q为2～8的整数，p为4～8的整数。
所述通式为式(Ⅰ)的树枝状单体，采用酰化方法制备，其过程如下：
将式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体、有机溶剂和束酸剂加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入丙烯酰氯，其中，式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体：有机溶剂：束酸剂：丙烯酰氯的摩尔比为6：18～22：1.0～1.1：1.0～1.05。加入过程中温度不超过15℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应1～7h。将反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出有机溶剂即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体(Ⅰ)。
所述的有机溶剂是二甲基乙酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
所述的束酸剂是三乙胺、三正丙基胺或三正丁基胺。
所述式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体直接采用商品，也可以采用本领域熟知的反应，由丙烯酸甲酯、乙醇胺的迈克尔加成反应产物与乙二胺、丙烯酸甲酯经过迈克尔加成、酰化反应得到，其具体步骤为：
(1)在反应釜中加入丙烯酸甲酯、乙醇胺和甲醇，先在10～25℃和通保护气体情况下搅拌10～60min后升温至30～40℃保持3～7h，然后减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴa)所示结构的产物。
(2)将式(Ⅴa)所示结构的产物和甲醇加入反应釜中，在10～40℃搅拌条件下，滴加乙二胺，然后在此温度下反应20～35h，然后减压蒸馏以除去甲醇，即得到式(Ⅴb)结构所示的中间产物。
(3)将式(Ⅴb)所示结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，10～40℃搅拌条件下，滴加丙烯酸甲酯，反应20～35h，减压蒸馏除去甲醇，得如式(Ⅴc)所示结构的中间产物。
(4)取式(Ⅴc)结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，10～40℃搅拌条件下，滴加二元胺，反应20～35h，减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴd)结构所示的中间产物。
(5)取式(Ⅴd)结构的中间产物与二元酸按照摩尔比为1：1～1.05的比例，在110～160℃下反应2～6h，得到如式(Ⅴ)结构的树枝状中间体。
本发明的有益效果是：采用树枝状结构的单体与磺酸单体、酰胺单体共聚，得到的含树枝状支链的聚合物处理剂，由于树枝状结构的单体具有丰富的亚胺基、羰基、羧基等基团，且分子链刚性强，既具有较强的抗温抗盐能力，又能够用作氯化钙钻井液中的聚合物降滤失剂，产品水溶性好，采用水溶液快速聚合方法制备，反应过程容易控制、操作简单，产品质量稳定，生产和烘干过程耗能低，对环境无污染，在高温(180℃以上)高盐(饱和盐水)和高钙条件下具有较好的增粘、抑制和降滤失特性，高温稳定性好，在氯化钙溶液中具有良好的增粘效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明及其效果做进一步说明。
实施例1
树枝状单体的制备例1：
(1)在反应釜中加入丙烯酸甲酯、乙醇胺和甲醇，先在25℃和通N2情况下搅拌10min后升温至40℃保持3h，然后减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴa)所示结构的产物。
(2)将式(Ⅴa)所示结构的产物和甲醇加入反应釜中，在10℃搅拌条件下，滴加乙二胺，然后在此温度下反应35h，然后减压蒸馏以除去甲醇，即得到式(Ⅴb)结构所示的中间产物。
(3)将式(Ⅴb)所示结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，40℃搅拌条件下，滴加丙烯酸甲酯，反应35h，减压蒸馏除去甲醇，得如式(Ⅴc)所示结构的中间产物。
(4)取式(Ⅴc)结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，40℃搅拌条件下，滴加丁二胺，反应20h，减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴd)结构所示的中间产物。
(5)取式(Ⅴd)结构的中间产物与己二酸按照摩尔比为1：1.05的比例，在160℃下反应2h，得到如式(Ⅴ)结构的树枝中间体。
(6)树枝状中间体：二甲基乙酰胺：三乙胺：丙烯酰氯为6：18：1.0：1.0(摩尔比)，将式(Ⅴ)结构树枝状中间体、二甲基乙酰胺和三乙胺加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入丙烯酰氯，加入过程中温度不超过15℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应1h。将反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出二甲基乙酰胺即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体。
将水(其用量以使单体质量分数在20％计)、0.55摩尔的氢氧化钠加入反应釜，待其溶解后，将0.05摩尔制备例1得到含树枝状支链单体和0.35摩尔2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应釜，搅拌均匀后，用质量分数20％的氢氧化钾溶液将体系的pH值调节到9.0，然后加入和0.35摩尔丙烯酰胺，搅拌使其溶解得到反应混合液。在搅拌下加入占单体总重量0.15％的过硫酸铵、占单体总重量0.15％亚硫酸氢钠，聚合反应的起始温度为60℃，维持聚合反应时间为120分钟，最后得到胶状产物。将得到的胶状产物于140℃下烘干，粉碎即得钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂。
实施例2
树枝状单体制备例2：
(1)在反应釜中加入丙烯酸甲酯、乙醇胺和甲醇，先在25℃和通N2情况下搅拌60min后升温至30℃保持7h，然后减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴa)所示结构的产物。
(2)将式(Ⅴa)所示结构的产物和甲醇加入反应釜中，在10℃搅拌条件下，滴加乙二胺，然后在此温度下反应20h，然后减压蒸馏以除去甲醇，即得到式(Ⅴb)结构所示的中间产物。
(3)将式(Ⅴb)所示结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，10℃搅拌条件下，滴加丙烯酸甲酯，反应20h，减压蒸馏除去甲醇，得如式(Ⅴc)所示结构的中间产物。
(4)取式(Ⅴc)结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，10℃搅拌条件下，滴加乙二胺，反应20h，减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴd)结构所示的中间产物。
(5)取式(Ⅴd)结构的中间产物与辛二酸按照摩尔比为1：1的比例，在110℃下反应6h，得到如式(Ⅴ)结构的树枝中间体。
(6)树枝状中间体：二氯甲烷：三乙胺：丙烯酰氯为6：22：1.1：1.05(摩尔比)，将式(Ⅴ)结构树枝状中间体、二氯甲烷和三乙胺加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入丙烯酰氯，加入过程中温度不超过10℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应7h。将反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出二氯甲烷即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体。
将水(其用量以使单体质量分数在50％计)、1.1摩尔的氢氧化钠加入反应釜，待其溶解后，将0.25摩尔制备例2得到含树枝状支链单体和0.10摩尔2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应釜，搅拌均匀后，用质量分数15％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调节到7.0，然后加入和0.75摩尔丙烯酰胺，搅拌使其溶解得到反应混合液。在搅拌下加入占单体总重量1.0％的过硫酸铵、占单体总重量1.0％亚硫酸氢钠，聚合反应的起始温度为30℃，维持聚合反应时间为45分钟，最后得到粘稠产物。将得到的粘稠产物于160℃下烘干，粉碎即得钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂。
实施例3
树枝状单体制备例3：
(1)在反应釜中加入丙烯酸甲酯、乙醇胺和甲醇，先在20℃和通N2情况下搅拌50min后升温至35℃保持5h，然后减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴa)所示结构的产物。
(2)将式(Ⅴa)所示结构的产物和甲醇加入反应釜中，在25℃搅拌条件下，滴加乙二胺，然后在此温度下反应30h，然后减压蒸馏以除去甲醇，即得到式(Ⅴb)结构所示的中间产物。
(3)将式(Ⅴb)所示结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，35℃搅拌条件下，滴加丙烯酸甲酯，反应30h，减压蒸馏除去甲醇，得如式(Ⅴc)所示结构的中间产物。
(4)取式(Ⅴc)结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，35℃搅拌条件下，滴加辛二胺，反应30h，减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴd)结构所示的中间产物。
(5)取式(Ⅴd)结构的中间产物与丁二酸按照摩尔比为1：1.02的比例，在140℃下反应4h，得到如式(Ⅴ)结构的树枝状中间体。
(6)树枝状中间体：三氯甲烷：三正丁基胺：丙烯酰氯为6：20：1.05：1.0～1.025(摩尔比)，将式(Ⅴ)结构树枝状中间体、三氯甲烷和三正丁基胺加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入丙烯酰氯，加入过程中温度不超过12℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应6h。将反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出三氯甲烷即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体。
将水(其用量以使单体质量分数在40％计)、0.80摩尔的氢氧化钾加入反应釜，待其溶解后，将0.15摩尔制备例3得到含树枝状支链单体和0.20摩尔2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应釜，搅拌均匀后，用质量分数10％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调节到8.0，然后加入和0.60摩尔异丙基丙烯酰胺，搅拌使其溶解得到反应混合液。在搅拌下加入占单体总重量0.45％的过硫酸钾、占单体总重量0.45％焦亚硫酸钠，聚合反应的起始温度为40℃，维持聚合反应时间为90分钟，最后得到胶状产物。将得到的胶状产物于160℃下烘干，粉碎即得含树枝状支链的聚合物钻井液处理剂。
实施例4
树枝状单体制备例4：
(1)在反应釜中加入丙烯酸甲酯、乙醇胺和甲醇，先在15℃和通N2情况下搅拌40min后升温至32℃保持4h，然后减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴa)所示结构的产物。
(2)将式(Ⅴa)所示结构的产物和甲醇加入反应釜中，在30℃搅拌条件下，滴加乙二胺，然后在此温度下反应25h，然后减压蒸馏以除去甲醇，即得到式(Ⅴb)结构所示的中间产物。
(3)将式(Ⅴb)所示结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，250℃搅拌条件下，滴加丙烯酸甲酯，反应30h，减压蒸馏除去甲醇，得如式(Ⅴc)所示结构的中间产物。
(4)取式(Ⅴc)结构的中间产物和甲醇加入反应釜中，25℃搅拌条件下，滴加己二胺，反应30h，减压蒸馏以除去甲醇，得到如式(Ⅴd)结构所示的中间产物。
(5)取式(Ⅴd)结构的中间产物与戊二酸按照摩尔比为1：1.01的比例，在130℃下反应3h，得到如式(Ⅴ)结构的树枝状中间体。
(6)树枝状中间体：二氯乙烷：三正丙基胺：甲基丙烯酰氯为6：22：1.1：1.0(摩尔比)，将式(Ⅴ)结构树枝状中间体、二氯乙烷和三正丙基胺加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入甲基丙烯酰氯，加入过程中温度不超过15℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应4h。将反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出二氯乙烷即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体。
将水(其用量以使单体质量分数在40％计)、0.85摩尔的氢氧化钠加入反应釜，待其溶解后，将0.15摩尔制备例4得到的含树枝状支链单体和0.25摩尔2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应釜，搅拌均匀后，用质量分数20％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调节到8.0，然后加入0.75摩尔丙烯酰胺，搅拌使其溶解得到反应混合液。在搅拌下加入占单体总重量0.45％的过硫酸铵、占单体总重量0.45％亚硫酸氢钠，聚合反应的起始温度为40℃，维持聚合反应时间为90分钟，最后得到胶状产物。将得到的胶状产物于160℃下烘干，粉碎即得含树枝状支链的聚合物钻井液处理剂。
实施例5-10按照实施例4的合成条件及配方，只替换部分反应物，如下表1所示：
表1实施例5-10部分反应物列表
对比例1：
按照实施例4的合成条件及配方，只是去掉树枝状单体，合成二元共聚物。
不同实施例得到的产物在复合盐水钻井液中降滤失效果及1％水溶液黏度见表2。
复合盐水基浆的配制：在350ml蒸馏水中加入15.75g氯化钠，1.75g无水氯化钙，4.6g氯化镁，52.5g钙膨润土和3.15g无水碳酸钠，高速搅拌20min，室温放置老化24h。
评价时加入1.5％的样品，高速搅拌5分钟，然后在180℃滚动老化16h，降温至室温，测定钻井液的滤失量。基浆180℃滚动老化16h后的API滤失量为228毫升。配制1％水溶液，测定25℃下的表观粘度AV，同时在1％聚合物水溶液中加入5％的氯化钙，搅拌均匀，测定钙处理后水溶液表观粘度AV1，并计算黏度保持率：
黏度保持率＝加氯化钙聚合物水溶液黏度/聚合物水溶液黏度×100％
表2实施例与对比例效果对比
从表2结果可以看出，本发明实施例的黏度保持率平均为31.15％，远大于对比例的黏度保持率21.52％，应用效果明显优于对比例，从而看出本发明既具有较强的抗温抗盐能力，又能够用作氯化钙钻井液中的聚合物降处理剂，产品水溶性好，在180℃以上、饱和盐水和高钙条件下具有较好的增粘和降滤失特性，高温稳定性好，在氯化钙溶液中具有良好的增粘效果。
Claims (15)
1.一种树枝状单体，其特征在于：其结构通式如式(Ⅰ)所示：
式中，R1表示H或甲基，q为2～8的整数，p为4～8的整数。
2.一种钻井液用含树枝状支链的聚合物钻井液处理剂，其特征在于：其结构通式如式(Ⅱ)：
式中，R1表示碳原子数为H，甲基，R2-R5相同或不同，各自独立地为H、碳原子数为1-4的烷基或苯基，X为NH或O，q为2～8的整数，p为4～8的整数，n为1～4的整数；M为K或Na；a：b：c＝(0.5～2.5)：(1～3.5)：(3.5～7.5)。
3.一种钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)将水、氢氧化钠或氢氧化钾加入反应釜，待其溶解后，加入树枝状单体(Ⅰ)、磺酸单体(Ⅲ)，搅拌均匀后，用质量分数10％～20％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液将体系的pH值调节到6.0～9.0，然后加入酰胺单体(Ⅳ)，搅拌使其溶解，其中树枝状单体(Ⅰ)、磺酸或羧酸单体(Ⅲ)和酰胺单体(Ⅳ)组成反应单体混合物A，控制反应单体混合物A在水溶液中的质量分数在20％～50％，其中，树枝状单体(Ⅰ)：磺酸或羧酸单体(Ⅲ)：酰胺单体(Ⅳ)的物质的量比＝(0.05～0.25)：(0.10～0.35)：(0.35～0.75)；
(2)在搅拌下向步骤(1)所得的水溶液加入水溶性偶氮引发剂或/和加入氧化还原引发体系，其中，水溶性偶氮引发剂占反应单体混合物A总质量的0.05％～0.5％；氧化还原引发体系的氧化剂、还原剂各占反应单体混合物A总质量的0.10％～0.75％；
(3)调节步骤(2)所得的水溶液的聚合反应的起始温度为30～60℃，维持聚合反应15～60分钟，得到粘稠或胶状产物；
(4)将步骤(3)得到的粘稠或胶状产物于140～160℃下烘干、酰胺化、粉碎即得钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂。
4.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的树枝状单体(Ⅰ)：磺酸或羧酸单体(Ⅲ)：酰胺单体(Ⅳ)，结构式分别如下：
式(Ⅱ)～(Ⅳ)中，R1表示碳原子数为H，甲基，R2-R5相同或不同，各自独立地为H、碳原子数为1-4的烷基或苯基，X为NH或O，q为2～8的整数，p为4～8的整数，n为1～4的整数。
5.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的式(Ⅲ)中X为NH，R1和R2为CH3，n为1；或者，X为NH，R2和R3为H，n为1；或者，X为O，R2和R3为CH3，n为1；或者，X为O，R2和R3为H，n为3。
6.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的式(Ⅳ)中，R4和R5为H；或者，R4和R5为CH3；或者，R4和R5为CH2CH3；或者，R4为H，R5为CH(CH3)CH3，或者，R4为H，R5为C(CH3)2CH3。
7.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的磺酸单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基乙磺酸或2-丙烯酰胺氧-2-甲基丙磺酸。
8.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的酰胺单体是丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺或异丁基丙烯酰胺单体。
9.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂是水溶性偶氮引发剂，具体为偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二氰基戊酸或偶氮二异丙基咪唑啉，水溶性偶氮引发剂为反应单体混合物A总质量的0.05％～0.5％。
10.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂是氧化-还原引发体系，其中氧化剂是过硫酸钾或过硫酸铵，还原剂是亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种，氧化剂与还原剂为各占反应单体混合物A总质量的0.10％～0.75％。
11.根据权利要求3所述的钻井液用含树枝状支链的聚合物处理剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠(或氢氧化钾)用量为(3×树枝状单体摩尔数+磺酸单体摩尔数)。
12.一种如权利要求1所述树枝状单体的制备方法，其特征在于：所述的树枝状单体(Ⅰ)，由式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体与丙烯酰氯反应得到，采用酰化方法制备过程如下：
(1)将式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体、有机溶剂和束酸剂加入装有冷却装置的反应瓶中，降温至5℃，然后慢慢加入丙烯酰氯，其中，式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体：有机溶剂：束酸剂：丙烯酰氯的摩尔比为6：18～22：1.0～1.1：1.0～1.05；加入过程中温度不超过15℃，丙烯酰氯加完后，于10℃下反应1～7h；
(2)步骤(1)所得的反应物静置，分出有机相，用饱和盐碳酸氢钠溶液中和洗数次，用无水硫酸钠干燥，蒸出有机溶剂即得粗产物，将粗产物进一步纯化，即得聚合级的树枝状单体(Ⅰ)。
13.根据权利要求12所述的树枝状单体的制备方法，其特征在于：所述的式(Ⅴ)结构聚酰胺的中间体为：
式(Ⅴ)中，q为2～8的整数，p为4～8的整数。
14.根据权利要求12所述的树枝状单体的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂是二甲基乙酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
15.根据权利要求12所述的树枝状单体的制备方法，其特征在于：所述的束酸剂是三乙胺、三正丙基胺或三正丁基胺。
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