CN115551969A

CN115551969A - 具有改进的滤失和增粘性能的钻井液

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Publication number: CN115551969A
Application number: CN202180028380.8A
Authority: CN
Inventors: 塞德里克·法维罗; 布鲁诺·焦瓦内蒂; 奥利维尔·拉泰尔; 皮埃里克·丘克利
Original assignee: SPCM SA
Current assignee: SPCM SA
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-12-30
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: WO2021209242A1; US10858566B2; CA3178128C; CA3178128A1; CN115551969B; US20200255716A1; EP4136186A1; AR119255A1

Abstract

本发明涉及一种用于水基钻井液的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述聚合物通过在作为支化剂的四烯丙基卤化铵的存在下，在极性溶剂的混合物中，沉淀聚合至少一种N,N’‑二烷基丙烯酰胺单体和一种含磺酸的单体而获得。本发明还涉及一种用于地下钻孔的水基钻井液，其包括：‑水性流体，所述水性流体选自海水、盐水或含盐水溶液，‑0.1至5.0重量％的上述水溶性支化磺化两性聚合物。

Description

具有改进的滤失和增粘性能的钻井液

技术领域

本发明涉及一种用于水基钻井液的改进添加剂，该钻井液在地下钻孔的钻井中具有实用性。因此，本发明的改进钻井液表现出改进的热稳定性和其它增强的性能。

背景技术

在钻井作业过程中，钻井液沿着被钻的井眼向下循环。钻井液通常被向下泵送到钻杆内部，然后通过钻头进入井眼。流体通过环空返回表面，然后在表面被回收、处理和再利用。钻井液在钻井作业期间执行许多重要的任务，例如润滑和冷却钻头以及去除产生的岩屑。保持足够高的钻井液粘度以提供有效的悬浮和去除钻屑，以及提供有效的滤失控制，可能具有挑战性，尤其是在井下可能经历的高温条件下。

在钻井中获得高粘度的一种常见方法是使用水和增粘剂(增稠剂)如黄原胶或聚丙烯酰胺的混合物。井下经历的较高温度、水中(例如海水)某些离子的存在可能限制、减少或降低某些增粘剂的效力，导致使用更大量的增粘剂来补偿高温，或者使用昂贵的耐温增粘剂。

在使用旋转钻井技术钻探油井的过程中，来自钻井液的滤液可能被压入相邻的地下地层中。在水基钻井液(有时称为“钻井泥浆”)的情况下，滤液基本上是水，这可能对地层有某些不良影响。过去已经使用材料通过制造滤饼堵塞地层中的孔隙来控制含水钻井液的滤失速度。用于密封滤饼孔隙的材料包括例如淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素和合成聚合物(例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和褐煤)的材料。然而，这些类型的材料具有某些众所周知的缺点。例如，淀粉和纤维素材料在高温下不稳定。聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺在高盐和二价阳离子污染方面有局限性。

因此，需要滤失控制添加剂，它能快速形成薄的、可分散的滤饼，并且还具有长时间的高温稳定性。

过去已经进行了各种尝试来实现该目的。例如，Uhl等人的美国专利No.4,471,097教导了在高温和高钙的水基泥浆中使用含乙烯基咪唑的水溶性磺化聚合物用于滤失控制。这些聚合物的交联是任选的。Lucas等人的美国专利No.4,293,427教导了使用丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)共聚物作为水基钻井液中的滤失控制剂。共聚物的交联任选通过使用阳离子盐来进行。离子交联非常不稳定并且依赖于pH。Turner等人在美国专利第4,520,182号和4,521,580号中教导了作为水或盐水体系的增粘剂的水溶性共聚物如丙烯酰胺/烷基丙烯酰胺的制造。Griddings等人在美国专利No.4,502,964中教导了使用AMPS、N,N-二甲基丙烯酰胺和丙烯腈的三元共聚物作为用于高温油井的高温降滤失添加剂(fluid loss additive)和流变稳定剂。

美国专利No.5,134,118公开了在水基钻井液中使用AMPS和N,N-二甲基丙烯酰胺的水溶性聚合物来增加低剪切速率下的粘度并改进滤失控制。Bi等人的美国专利No.4,404,111公开了用于石油采收的N,N-二甲基丙烯酰胺/AMPS共聚物。Lucas等人的美国专利No.4,547,299描述了N,N-二甲基丙烯酰胺和AMPS的水溶性共聚物作为滤失控制剂的用途。Englehardt等人在美国专利No.4,357,245中描述了AMPS、N-乙烯基乙酰胺和任选的丙烯酰胺的三元共聚物作为用于水基钻井液的钻井液添加剂。Kucera等人的美国专利No.4,257,903教导了含有交联的多糖衍生物的钻井液。Emmons等人在美国专利No.4,395,524中教导了丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺的非离子和阴离子水溶性聚合物作为用于水基体系的增稠剂或流变改性剂。

技术问题解决

因此，明确需要一种含有添加剂的钻井液，该添加剂在超过200°F(93℃)的温度下是热稳定的，对高剪切、高压是稳定的，并且基本上不受盐或固体污染物的影响。添加剂是特定的交联两性聚合物。

本发明涉及一种用于水基钻井液的聚合物添加剂，其在高温、高压和高盐度操作条件下显示出优异的滤失控制和增粘性能。该聚合物添加剂是一种水溶性支化磺化两性聚合物，它是由至少一种N,N’-二烷基(甲基)丙烯酰胺单体、一种阴离子磺化乙烯基单体和作为支化剂的至少一种四烯丙基卤化铵，在极性溶剂混合物中通过沉淀聚合制备得到的。

本发明的另一方面是一种用于地下钻孔的钻井液，其包括这种水溶性支化磺化两性聚合物和含盐水溶液。在高温条件下(温度为200至400°F–93℃-204℃)，这种钻井液中的支化磺化两性聚合物的Huggins K_H系数至高7天内几乎不变(变化小于10％)。

发明内容

本发明的第一方面是一种用于水基钻井液的水溶性支化磺化两性聚合物，其包含至少一种N,N’-二烷基丙烯酰胺单体和一种含磺酸的单体，其中所述聚合物用四烯丙基卤化铵作为支化剂支化，并且其中所述聚合物通过在极性溶剂(至少两种极性溶剂)的混合物中沉淀聚合来获得。

支化磺化两性聚合物是水溶性的。这意味着，在稀释的聚合物溶液的过滤步骤之后，在筛网上没有可见的聚合物颗粒或凝胶，并且离心步骤不在离心管的底部产生明显的白色和/或模糊的沉淀相。

对于过滤和离心步骤，制备高度稀释的聚合物水溶液，并在搅拌下保持4小时(用于该测试的聚合物在去离子水中的浓度通常为500ppm(百万分之一重量))。将一部分聚合物溶液以高速(约13500rpm-转数每分钟)离心至少30分钟。离心后，检查溶液的外观。聚合物溶液的另一部分通过重力过滤(筛孔尺寸：200μm(200微米))。

优选地，基于所述聚合物的单体(即构成聚合物的聚合单体)的总重量，水溶性支化磺化两性磺化聚合物包含0.1至5.0重量％的四烯丙基卤化铵，更优选0.2至4.0重量％，甚至更优选0.4至2重量％。

优选地，四烯丙基卤化铵是四烯丙基氯化铵(TAAC)。

含磺酸的单体有利地选自由以下组成的组：乙烯基磺酸，优选2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、磺化苯乙烯、烯丙基醚磺酸及其相应的盐。优选地，盐是碱金属盐、碱土金属盐或铵盐。

优选的含磺酸单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸，优选的盐是所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的铵盐和钠盐。最优选的盐是所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的钠盐。

在一个优选的实施方案中，基于所述聚合物的单体总摩尔数，水溶性支化磺化两性聚合物包含50至99.9摩尔％的含磺酸单体。

优选的含磺酸单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠。

N,N’-二烷基(甲基)丙烯酰胺优选选自其中烷基为C₁(1个碳原子)至C₁₄(14个碳原子)的组。优选的N,N’-二烷基(甲基)丙烯酰胺是N,N’-二甲基丙烯酰胺或丙烯酰吗啉。烷基可以是直链或环状支化的，优选直链或环状的。

本发明的水溶性支化磺化两性聚合物还可以含有一种或多种除含磺酸单体之外的阴离子单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乙烯基膦酸及其相应的盐。

本发明的水溶性支化磺化两性聚合物还可以含有一种或多种除N,N’-二烷基(甲基)丙烯酰胺之外的非离子单体，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺的N-单衍生物、甲基丙烯酰胺的N-单衍生物、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡啶和N-乙烯基吡咯烷酮。

本发明的水溶性支化磺化两性聚合物还可以含有至少一种阳离子单体，优选选自包括以下的组：季铵化或成盐的丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)、季铵化或成盐的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(APTAC)、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)。氯离子可以被任何其他阴离子取代，例如任何卤离子如溴离子。

任选地，一种或多种另外的支化剂可以与四烯丙基卤化铵一起使用。这种另外的支化剂可以选自包括多烯键式不饱和单体(具有至少两个不饱和官能团)的组，例如乙烯基、烯丙基、丙烯酸和环氧官能团。另一种优选的另外的支化剂是亚甲基双丙烯酰胺(MBA)。

本发明的水溶性支化磺化两性聚合物通过在极性溶剂混合物中的沉淀聚合来获得。一般来说，聚合是通过使用UV、偶氮、氧化还原或热引发剂的自由基以及受控自由基聚合技术(CRP)或更特别的RAFT型(可逆加成断裂链转移)来进行的。

将单体和支化剂溶解或分散在极性溶剂混合物中，并开始聚合。通过由支化剂或单体形成自由基来开始聚合。

根据一个实施方案，单体在加入混合物后直接聚合。

根据另一个实施方案，单体在聚合前被中和，例如通过在聚合前用碱取代它们的酸性基团(磺酸)。或者，代替在聚合前中和单体，可以用碱中和聚合后获得的聚合物。中和(在聚合之前和/或期间和/或之后)可以是部分的或全部的。

有利地，为了在极性溶剂混合物中制备水溶性支化磺化两性聚合物，磺酸部分用含有Li⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺或铵的碱中和，优选用相应的氢氧化物、碳酸氢盐或碳酸盐中和，更优选用碳酸盐或碳酸氢盐中和。

用于中和的优选碱是碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢锂、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸氢钙、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸铵、碳酸氢铵。

更优选地，用于中和的碱选自碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钾和氢氧化钾。

用于中和的非常优选的碱是氢氧化钠和碳酸钠。

优选地，为了用铵中和磺酸部分，使用溶剂中的气态氨流。所得的磺酸盐是叔铵盐。

用于沉淀聚合的极性溶剂优选选自包括以下的组：水、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、二甲基酮、二乙基酮、戊-2-酮、丁酮、四氢吡喃、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷。极性溶剂的混合物优选是质子溶剂的混合物。

在一个优选的实施方案中，为了生产本发明的水溶性支化磺化两性聚合物，自由基沉淀聚合发生在含有2-甲基-2-丙醇和水的极性溶剂混合物中，优选2-甲基-2-丙醇/水的重量比为90/10至99/1。

本发明的另一方面是一种用于地下钻孔的钻井液，其包括上述的水溶性支化磺化两性聚合物和含盐水溶液。

更详细地，用于地下钻孔的水基钻井液包含：

-水性流体，所述水性流体选自海水、盐水或含盐水溶液，

-优选0.1至5.0重量％的上述的水溶性支化磺化两性聚合物。

在本文中，盐水是指包含水和无机盐或有机盐的溶液。盐可以用来提供期望的密度以平衡井下地层压力，并且还可以降低在钻井过程中水基流体对遇到的可水合粘土和页岩的影响。

在本文公开的钻井液的各种实施方案中，盐水可以选自海水、盐浓度低于海水的水溶液或盐浓度高于海水的水溶液。可在海水中发现的盐包括但不限于，氯化物、溴化物、碳酸盐、碘化物、氯酸盐、溴酸盐、甲酸盐、硝酸盐、氧化物、磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐和氟化物的钠盐、钙盐、铝盐、镁盐、锌盐、钾盐、锶盐和锂盐。可掺入盐水中的盐包括天然海水中存在的任何一种或多种盐和/或任何其它有机或无机溶解盐。

在一些实施方案中，盐可以是二价卤化物，优选选自碱土金属卤化物或锌卤化物的组。

盐水还可以包含有机盐，例如甲酸钠、甲酸钾或甲酸铯。无机二价盐包括卤化钙，如氯化钙或溴化钙。也可以使用溴化钠、溴化钾或溴化铯。

可以出于相容性的原因选择盐。例如，储层钻井液和完井/清洗液可以具有相同或相似的相。

本发明的钻井液可以进一步包含本领域技术人员通常在油田应用中使用的其他添加剂和化学品。这样的添加剂可以包括例如稀释剂、胶凝剂、页岩抑制剂、pH缓冲剂…

可以向钻井液中加入其他材料以增强钻井液组分。这样的其他材料可以包括，例如：降低或控制低温流变性或提供稀释的添加剂、提高粘度的添加剂、高温高压控制的添加剂和诸如乳化稳定剂的添加剂。

在一个优选的实施方案中，水基钻井液聚合物的水溶性支化磺化两性聚合物优选含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠、0.1至50摩尔％的N,N-二甲基丙烯酰胺和0.1至2重量％的四烯丙基氯化铵(基于单体的总重量)。

根据另一个优选的实施方案中，水基钻井液的水溶性支化磺化两性聚合物优选含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠、0.1至50摩尔％的丙烯酰吗啉和0.1至2重量％的四烯丙基氯化铵(基于单体的总重量)。

当钻井液处于高温条件下，例如在高于或等于200°F的温度下，通常地为200°F至400°F时，其粘度保持稳定，因为水溶性支化磺化两性聚合物的Huggins系数K_H在至多7天内几乎恒定(在200-400°F下观察到小于10％的变化)。

水溶性支化磺化两性聚合物的Huggins系数K_H由以下的Huggins方程(1)得出：

η_red＝[η]+K_H*[η]²*C (1)

其中：

-η_red是溶液中聚合物的比浓粘度——其量纲是浓度的倒数(C^-1，即L/g或mL/g)，

-C是溶液中聚合物的质量浓度，通常以g/L或g/mL计，

-[η]是溶液的特性粘度-其量纲是浓度的倒数(C^-1，即L/g或mL/g)，

-K_H是Huggins系数-无量纲。

Huggins系数K_H是表示在给定的溶剂中，在给定的温度和浓度下的聚合物形态的参数。K_H随着聚合物的支化而增加。

附图说明

图1是表示聚合物的比浓粘度η_red作为所述聚合物的质量浓度C的函数的图。

本发明及其优点将从以下实施例和附图中变得明显。

实施例

聚合物

以下给出了以下实施例中使用的缩写列表：

-N,N-DMA：N,N-二甲基丙烯酰胺，

-ATBS.NH4：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的铵盐，

-ATBS.Na：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的钠盐，

-MBA：N,N-亚甲基双丙烯酰胺，

-TAAC：四烯丙基氯化铵，

-TAADMS：甲基三烯丙基硫酸铵。

四种水溶性支化两性磺化聚合物，称为聚合物A-D，通过沉淀聚合合成，第五种水溶性支化两性磺化聚合物，称为聚合物E，通过反相乳液聚合随后喷雾干燥步骤合成。

聚合物A、B、C、D和E的组成如下：

-聚合物A和聚合物E：N,N-DMA/ATBS.NH₄/TAAC，

-聚合物B：N,N-DMA/ATBS.Na/TAAC，

-聚合物C：N,N-DMA/ATBS.NH₄/TAADMS，

-聚合物D：N,N-DMA/ATBS.NH₄/MBA。

在各种盐水溶液(CaCl₂、CaBr₂)中评估这些聚合物的热稳定性。

聚合物合成

聚合物A(本发明)：该聚合物有利地使用2L带夹套的搅拌容器制备，该容器配备有蒸馏塔、pH和温度计探针、强力搅拌器、氮气喷射喷嘴和氨气入口。

首先将1570g纯叔丁醇(2-甲基-2-丙醇)和65g水引入反应器中。然后在搅拌下加入106g酸性ATBS。然后，由于通入悬浮液的气态氨流，单体被完全中和，直到pH达到8。然后停止引入氨，随后加入6.1g N,N-二甲基丙烯酰胺和1.3g TAAC。然后溶液用氮气鼓泡一小时，同时温度升至55℃。

当温度稳定在55℃时，向溶液中加入1.6g过氧化二苯甲酰，以引发反应并沉淀形成的两性聚合物。在温度停止升高后，在真空下蒸发溶剂以直接得到非常低的约1μm的粒径的干燥粉末。

聚合物B(本发明)：除了使用碳酸钠代替NH₃以达到相同的所需pH值之外，应用与聚合物A相同的步骤。

聚合物C(对比例)：除了使用1.8g TAADMS代替1.3g TAAC之外，应用与聚合物A相同的步骤。

聚合物D(对比例)：除了使用1.1g亚甲基双丙烯酰胺代替1.3g TAAC之外，应用与聚合物A相同的步骤。

聚合物E(对比例)：聚合物E具有与聚合物A相同的组成。聚合物E根据本领域技术人员熟知的水溶液中的标准聚合而不是沉淀聚合来制备。使用与聚合物A的制备方法中使用的相同的单体比率和相同的支化剂量来制备聚合物E。然后将溶液中的聚合物E转鼓干燥，以得到具有与聚合物A至D相似粒径的粉末形式的两性聚合物。

聚合物A和B对应于根据本发明的水溶性支化磺化两性聚合物。聚合物C(支化剂≠TAAC)、D(支化剂≠TAAC)和E(单极性溶剂，水)不是本发明的一部分，并用作对比例。

实施例1：K_H变化

在300°F下7天后评价聚合物A至E的热稳定性。所有特性粘度和Huggins系数列于表1中。

聚合物溶解在CaCl₂盐水(组成如表2所示)中。将粘性溶液分级并稀释，以提供大范围的浓度。使用非常精确的活塞泵，将不同浓度(图1图表上的C₁、C₂、C₃和C₄)的每种稀释的聚合物溶液注射通过乌氏粘度计的毛细管(测量压差)，以绘制相对于浓度的比浓粘度(测量压差)。浓度＝0g/L时的比浓粘度外推得到特性粘度[η]，在图1的y轴上标注为IV。

使用以下的等式(2)来确定Huggins系数K_H:

表1：K_H系数测量

表1中的结果显示，对于聚合物A和B，在300°F下7天后，Huggins系数是稳定的(变化小于10％)。

实施例2：在CaCl₂盐水溶液中的测试

在以下实施例中，在含有消泡剂的密度为10.7ppg(磅每加仑)的CaCl₂盐水中配制的井眼流体样品(见表2)中评价了上述每种聚合物(A-E)在高温和高盐度下的稳定性和流变性能。

通过在Hamilton Beach搅拌机中将CaCl₂和消泡剂在水中混合10分钟来制备井眼流体样品，标记为F1、F2、F3、F4和F5。然后缓慢加入聚合物10分钟。通过热轧将所得井眼样品在300°F(149℃)下稳定16小时。然后再在300°F下静态热老化3到7天。

老化后，将井眼流体样品在室温下冷却，并在Hamilton beach搅拌机中混合5分钟。它们的流变性在120°F下测量，高压高温滤失(HPHT)在300°F和500psi(磅每平方英寸，15psi＝1atm)压差下测量。

表2:井眼流体样品配方

获得的结果如下(表3、4和5)：

表3

*"PV"是塑性粘度，其是用于计算钻井液粘度特性的一个变量，以厘泊(cp)为单位测量。

"YP'是屈服点，其是用于计算钻井液粘度特性的另一个变量，以磅每100平方英尺(lb/100ft²；1lb＝454g；1ft＝30.48cm)为单位测量。

"AV"是表观粘度，其是用于计算钻井液粘度特性的另一个变量，以厘泊(cp)为单位测量。

"GEL"是钻井液悬浮特性或触变性的量度，以磅每100平方英尺(lb/100ft²)为单位测量。

"API F.L."是用于API滤失的术语，以毫升(mL)计。

"HTHP"是用于高温高压滤失的术语，根据API公告RP 13B-2,1990，以毫升(mL)为单位测量。

表4

表5

实施例3：在CaBr₂盐水溶液中的测试

将与实施例2相同的方案应用于聚合物A至E，以制备井眼流体样品，并通过使用密度为14.2ppg的CaBr₂盐水评价这些聚合物在老化前后的流变性。结果总结在表6、7、8和9中。

表6:井眼流体样品配方

表7

表8

表9

对于实施例2和3，通过沉淀聚合获得并用TAAC支化的聚合物A和B在高温下老化后流变性能稳定，对于所有其它显示不稳定流变性能的聚合物(C至E)，情况不是如此。

Claims

1.一种用于水基钻井液的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述聚合物通过在作为支化剂的四烯丙基卤化铵的存在下，在极性溶剂的混合物中，沉淀聚合至少一种N,N’-二烷基丙烯酰胺单体和一种含磺酸的单体而获得。

2.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述四烯丙基卤化铵是四烯丙基氯化铵。

3.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中基于其单体的总重量，所述水溶性支化磺化聚合物包含0.1至5.0重量％的四烯丙基卤化铵。

4.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中基于其单体的总重量，所述水溶性支化磺化聚合物包含0.1至5.0重量％的四烯丙基氯化铵。

5.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述含磺酸的单体选自由以下组成的组：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、磺化苯乙烯和烯丙基醚磺酸及其相应的盐。

6.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中基于其单体的总摩尔数，所述水溶性支化磺化两性聚合物包含50至99.9摩尔％的含磺酸的单体。

7.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述含磺酸的单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠。

8.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述N,N’-二烷基丙烯酰胺选自具有C₁至C₁₄烷基的N,N’-二烷基丙烯酰胺。

9.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述N,N’-二烷基丙烯酰胺是N,N’-二甲基丙烯酰胺或丙烯酰吗啉。

10.根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物，其中所述极性溶剂的混合物是重量比为90/10至99/1的2-甲基-2-丙醇/水的混合物。

11.一种用于地下钻孔的水基钻井液，其包括：

-水性流体，其选自海水、盐水或含盐水溶液，

-0.1至5.0重量％的根据权利要求1所述的水溶性支化磺化两性聚合物。

12.根据权利要求11所述的水基钻井液，其中所述水溶性支化磺化两性聚合物含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠、0.1至50摩尔％的N,N-二甲基丙烯酰胺和0.1至5重量％的四烯丙基卤化铵。

13.根据权利要求11所述的水基钻井液，其中所述水溶性支化磺化两性聚合物含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠，0.1至50摩尔％的丙烯酰吗啉和0.1至5重量％的四烯丙基卤化铵。

14.根据权利要求11所述的水基钻井液，其中所述水溶性支化磺化两性聚合物含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠，0.1至50摩尔％的N,N-二甲基丙烯酰胺和0.1至5重量％的四烯丙基氯化铵。

15.根据权利要求11所述的水基钻井液，其中所述水溶性支化磺化两性聚合物含有50至99.9摩尔％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠，0.1至50摩尔％的丙烯酰吗啉和0.1至5重量％的四烯丙基氯化铵。