CN103242207B - 一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 - Google Patents
一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103242207B CN103242207B CN201310174997.8A CN201310174997A CN103242207B CN 103242207 B CN103242207 B CN 103242207B CN 201310174997 A CN201310174997 A CN 201310174997A CN 103242207 B CN103242207 B CN 103242207B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling fluid
- preparation
- amide compound
- fluid flow
- flow improver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- HRROKTQRCYVION-UHFFFAOYSA-N CC(C)C(C)C=N Chemical compound CC(C)C(C)C=N HRROKTQRCYVION-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJONGZPOQSWZKV-UHFFFAOYSA-N CC(C)C1(C)N=C1 Chemical compound CC(C)C1(C)N=C1 SJONGZPOQSWZKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明提供了一种酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构,其中,R1为取代或未取代的C1-C12的亚烷基,取代基为C1-C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13-15的整数。本发明提供的钻井液减阻剂能够显著降低摩擦系数,从而有效减少粘附卡钻和钻头泥包的几率。式(1)
Description
技术领域
本发明涉及一种酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。
背景技术
润滑性是深井、水平井、大位移井钻井作业中钻井液性能调控的重要难题,是制约高密度钻井液施工的技术瓶颈。在深井钻井过程中,普通润滑剂在高温、高密度、高固相、强碱条件下,由于交联、降解、挥发、破乳等因素而失去活性,润滑效能大大降低,而高密度钻井液由于其高固相和厚滤饼,对润滑性能要求更高。在大斜度井段钻井过程中,钻柱与井壁接触面积增大,摩阻增加,井眼清洗不力,井壁不稳定,从而可能导致缩径、坍塌以及岩屑床的形成,增加了钻进和起下钻过程中的扭矩与摩阻。如果润滑性控制不好,极易引发粘卡、泥包等复杂事故,并造成流动阻力的增大,限制了水马力的发挥,降低了机械钻速。
提高钻井液的润滑性是降低井下水力摩阻系数的一个重要手段。降低井下水力摩阻系数不但可以使钻杆与井壁相对运动时的摩擦阻力更小,减少粘附卡钻和钻头泥包的几率,还可以大大降低钻杆与套管之间的磨损。此外,降低井下水力摩阻系数还可以改善钻井液润滑性,有利于钻屑的返出,相当于降低了钻井液对井底岩石的压持效应及降低环空循环压耗,从而增大钻头水马力,有效提高钻井速度。因此,开发出一种能够有效降低井下水力摩阻系数的钻井液减阻剂,对于优快钻井、提高油气井勘探开发效益具有极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种新的酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。
本发明提供了一种酰胺化合物,其中,该酰胺化合物具有式(1)所示的结构:
其中,R1为取代或未取代的C1-C12的亚烷基,取代基为C1-C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13-15的整数。
本发明还提供了一种钻井液减阻剂的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)在中和反应条件下,将碳原子数为16-18的脂肪酸与金属氢氧化物接触,得到脂肪酸盐;
(2)在磺化反应条件下,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触,得到磺化脂肪酸盐;
(3)在酰胺化反应条件下,将所述磺化脂肪酸盐与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触。
此外,本发明还提供了由上述方法制备得到的钻井液减阻剂。
从实施例的结果可以看出,在泥岩钻屑中,加入本发明提供的钻井液减阻剂后,热滚前钻井液的摩擦系数降低率均在16.24%以上,热滚后钻井液的摩擦系数降低率均在7.59%以上;而在砂岩钻屑中,加入采用本发明提供的钻井液减阻剂后,热滚前钻井液的摩擦系数降低率均在8.54%以上,热滚后钻井液的摩擦系数降低率均在1.12%以上,由此可见,本发明提供的钻井液减阻剂能够显著降低井下水力摩阻系数,从而有效减少粘附卡钻和钻头泥包的几率。
根据本发明的一种优选实施方式,当所述脂肪酸为硬脂酸,且所述二元胺具有式(3)所示的结构时,将得到的钻井液减阻剂加入钻井液中,在泥岩钻屑中,热滚前钻井液的摩擦系数降低率能够高达42.44%,热滚后钻井液的摩擦系数降低率能够高达28.19%;在砂岩钻屑中,热滚前钻井液的摩擦系数降低率能够高达20.46%,热滚后钻井液的摩擦系数降低率能够高达13.02%,即,能够使得到的钻井液减阻剂能够更显著地降低井下水力摩阻系数。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为钻井液减阻剂加入前后钻井液摩擦系数的变化图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供的酰胺化合物具有式(1)所示的结构:
其中,R1为取代或未取代的C1-C12的亚烷基,取代基为C1-C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13-15的整数。
根据本发明,尽管只要将具有式(1)所示结构的酰胺化合物用作减阻剂时就具有较好的润滑性,能够降低井下水力摩擦系数,但为了使得其具有更优异的润滑性以减少卡钻的发生,优选情况下,R1为含有C1-C6的烷基和磺酸盐基团的C3-C6的亚烷基,m和n为15;最优选情况下,所述酰胺化合物具有式(2)所示的结构:
其中,M为K或Na。
本发明的发明人发现,该最优选的酰胺化合物的分子结构中不仅含有具有较好的减阻效果的碳原子数为16-18的有机酸链段,还具有耐高温性能较好的磺酸基团和磺酸盐基团,非常适合用作钻井液减阻剂。
本发明提供的钻井液减阻剂的制备方法包括以下步骤:
(1)在中和反应条件下,将碳原子数为16-18的脂肪酸与金属氢氧化物接触,得到脂肪酸盐;
(2)在磺化反应条件下,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触,得到磺化脂肪酸盐;
(3)在酰胺化反应条件下,将所述磺化脂肪酸盐与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触。
根据本发明,在常温(25℃)下,碳原子数为16-18的脂肪酸通常呈固态,因此,为了使得所述脂肪酸能够与金属氢氧化物充分接触反应,优选在将碳原子数为16-18的脂肪酸与金属氢氧化物接触之前,将所述脂肪酸熔融,再将熔融的脂肪酸与金属氢氧化物接触。将所述脂肪酸熔融的方法通常可以为将所述脂肪酸升温至50-60℃,并搅拌直至其熔融。
根据本发明,所述碳原子数为16-18的脂肪酸的结构如式(4)所示:
H3C—(CH2)m—CH2—COOH,式(4),其中,m为13-15。
所述碳原子数为16-18的脂肪酸例如可以为软脂酸和/或硬脂酸,特别优选为硬脂酸。此外,由于动物油中含有大量的硬脂酸,因此,为了节约生产成本,所述硬脂酸优选以动物油的形式加入。
根据本发明,所述金属氢氧化物的种类为本领域技术人员公知,其具体实例可以包括但不限于:氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂中的一种或多种,优选为氢氧化钾和/或氢氧化钠。所述金属氢氧化物可以以固态的形式使用,也可以以其水溶液的形式使用;当以水溶液的形式使用时,其浓度可以为30-40重量%。
本发明对所述脂肪酸和金属氢氧化物的种类没有特别地限定,只要能够使得所述脂肪酸转化为脂肪酸盐即可,但为了更充分地利用原料,优选情况下,以100重量份的动物油为基准,所述金属氢氧化物的用量为65-100重量份。如上所述,所述金属氢氧化钠可以以固态的形式使用,也可以以其水溶液的形式使用。当所述金属氢氧化物以其水溶液形式使用时,上述金属氢氧化物的用量包括其中水的量。
根据本发明,所述中和反应的条件可以为本领域的常规选择,通常包括反应的温度和反应的时间。其中,为了更有利于中和反应的进行,所述反应的温度优选为100-105℃。反应时间的延长有利于反应物转化率以及反应产物收率的提高,但反应时间过长对反应物转化率和反应产物收率提高的幅度并不明显,因此,综合考虑效果和效率,所述反应的时间优选为60-120min。此外,为了更有利于反应物料之间的均匀混合并缩短反应时间,所述中和反应优选在搅拌的条件下进行,所述搅拌的速率例如可以为1000-2000rpm。
根据本发明,步骤(2)中,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触的目的是为了将脂肪酸盐磺化,使得到具有式(5)所示结构的磺化脂肪酸盐:
其中,m为13-15的整数,N为K、Na或Li。
本发明对与脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量没有特别地限定,只要能够将所述脂肪酸盐进行磺酸化得到磺化脂肪酸盐即可,例如,以100重量份的动物油为基准,与脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量可以为100-150重量份。
本领域技术人员公知,浓硫酸是指浓度不低于70重量%的硫酸水溶液。在本发明中,所使用的浓硫酸的浓度均为98重量%。所述浓硫酸溶液中含有水,上述与脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量包括其中的水含量。此外,由于浓硫酸遇水会放出大量的热,因此,为了避免反应温度发生剧烈的变化,优选情况下,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触的方式优选为将浓硫酸滴加至脂肪酸盐中。以100重量份的动物油为基准,浓硫酸的滴加速率为10-20重量份/min。
根据本发明,所述磺化反应的条件可以为本领域的常规选择,例如,所述磺化反应的条件通常包括反应的温度可以为25-50℃,优选为35-50℃;反应的时间可以为2-6小时,优选为2-3小时。此外,如上所述,浓硫酸遇水会放出大量的热,因此,即使采用滴加的方式加入浓硫酸,也可能会使得反应体系的温度有一定程度的升高。此时,为了将磺化反应的温度控制在上述范围内,通常需要在滴加浓硫酸之前,将反应体系的温度降至低于磺化反应温度,例如,倘若磺化反应需要在35-50℃下进行,则在加入浓硫酸之前,将反应体系的温度降至25-30℃,在加入浓硫酸并等反应体系温度稳定之后,再将温度调节至35-50℃。
根据本发明,由于步骤(1)的中和反应以及步骤(2)的磺化反应均会生成水,因此,当磺化反应完成之后,体系中的水含量较高。为了使得步骤(3)的酰胺化反应顺利进行,优选情况下,所述钻井液减阻剂的制备方法还包括在进行酰胺化反应之前,将磺化反应的产物静置并分离出下层水,然后再将上层有机相与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺进行酰胺化反应。
根据本发明,所述二元胺的种类为本领域技术人员公知,可以为现有的各种碳原子数为1-12的二元胺,特别优选的情况下,所述二元胺具有式(3)所示的结构。该优选的二元胺能够提高钻井液减阻剂的耐高温特性,从而使其更适合在温度较高的深井中使用;
其中,M为K或Na。
根据本发明,步骤(3)中,所述浓硫酸和二元胺的用量可以根据所述动物油的用量进行适当地选择,通常来说,以100重量份的动物油为基准,与磺化脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量可以为30-50重量份,所述二元胺的用量可以为65-100重量份。
本发明对所述酰胺化反应的条件没有特别地限定,例如,通常包括反应的温度可以为140-160℃,优选为150-160℃;反应的时间可以为2-6小时,优选为4-5小时。
根据本发明,酰胺化反应完成之后,得到的反应产物中还含有水溶性杂质。因此,优选情况下,所述钻井液减阻剂的制备方法还包括在酰胺化反应完成之后,将反应产物静置,分离出下层水;然后再加入适量的水搅拌10-20min,静置,再分离出下层水,这样能够将大部分的水溶性杂质去除。
此外,本发明还提供了由上述方法制备得到的钻井液减阻剂。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
在以下测试例中,所述钻井液中含有如下组分:4重量份的钠基膨润土(胜利油田博友泥浆技术有限责任公司产钻井液试验用钠基膨润土)、0.1重量份的丙烯酸盐和丙烯酰胺的共聚物(购自上海金锦乐实业有限公司,牌号为80A51)、0.5重量份的水解聚丙烯腈胺盐(购自济南聚鑫化工有限公司,牌号为NH4-HPAN)、1重量份的褐煤树脂(河北华运鸿业化工有限公司,牌号为SPNH)、1重量份的磺化沥青(购自新乡市鑫利化工有限公司,牌号为FT-1)、0.5重量份的两性离子稀释分散剂(购自厂家新乡市众合树脂有限公司、牌号为XY-27)和100重量份水。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法。
将15重量份动物油(购自诸城市吉祥废弃油脂处理中心,牌号为ZY-200,下同)加入反应容器中,升温至50℃并搅拌30min以将动物油熔融。然后将10重量份浓度为30重量%的氢氧化钠溶液加入上述反应容器中,在1000rpm的搅拌速率下将温度升至100℃反应120min。然后将反应产物冷却至25℃,并将15重量份的浓度为98重量%的浓硫酸滴加(滴加速率为1重量份/min)至上述反应产物中,然后将温度控制在35℃磺化反应6小时,再将得到的磺化反应产物静置并分离出下层水,得到有机相。然后往上述有机相中加入5重量份的浓度为98重量%的浓硫酸和10重量份1,1-二胺甲基己基磺酸钠(具有式(3)所示的结构,M为Na,下同),并将温度升至140℃反应6小时,然后将产物静置,分离出下层水,得到油相产物。往上述油相产物中加入50mL水并搅拌10min,然后分离出下层水,得到钻井液减阻剂JZJ-1。将得到的钻井液减阻剂JZJ-1用硅胶层析柱进行提纯,得到酰胺化合物。
从红外光谱的结果可以看出,与动物油原料的红外光谱相比,所述酰胺化合物的红外光谱中,1709.9cm-1处的特征峰变小,在1539.1cm-1处出现了N-H的特征峰,并在1175cm-1、1127cm-1和1035cm-1处出现了磺酸基的特征峰。由此可以推测,所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法。
将20重量份动物油加入反应容器中,升温至50℃并搅拌30min以将动物油熔融。然后将20重量份浓度为40重量%的氢氧化钠溶液加入上述反应容器中,在2000rpm的搅拌速率下将温度升至105℃反应60min。然后将反应产物冷却至28℃,并将30重量份的浓度为98重量%的浓硫酸滴加(滴加速率为1重量份/min)至上述反应产物中,然后将温度控制在40℃磺化反应2小时,再将得到的磺化反应产物静置并分离出下层水,得到有机相。然后往上述有机相中加入10重量份的浓度为98重量%的浓硫酸和20重量份1,1-二胺甲基己基磺酸钠,并将温度升至160℃反应2小时,然后将产物静置,分离出下层水,得到油相产物。往上述油相产物中加入50mL水并搅拌20min,然后分离出下层水,得到钻井液减阻剂JZJ-2。将得到的钻井液减阻剂JZJ-2用硅胶层析柱进行提纯,得到酰胺化合物。
表征结果与实施例1相同,由此可以推测,所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法。
将18重量份动物油加入反应容器中,升温至55℃并搅拌30min以将动物油熔融。然后将15重量份浓度为35重量%的氢氧化钠溶液加入上述反应容器中,在1500rpm的搅拌速率下将温度升至105℃反应100min。然后将反应产物冷却至30℃,并将20重量份的浓度为98重量%的浓硫酸滴加(滴加速率为1重量份/min)至上述反应产物中,然后将温度控制在50℃磺化反应3小时,再将得到的磺化反应产物静置并分离出下层水,得到有机相。然后往上述有机相中加入8重量份的浓度为98重量%的浓硫酸和15重量份1,1-二胺甲基己基磺酸钠,并将温度升至150℃反应4小时,然后将产物静置,分离出下层水,得到油相产物。往上述油相产物中加入50mL水并搅拌15min,然后分离出下层水,得到钻井液减阻剂JZJ-3。将得到的钻井液减阻剂JZJ-3用硅胶层析柱进行提纯,得到酰胺化合物。
表征结果与实施例1相同,由此可以推测,所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法。
按照实施例1的方法对钻井液减阻剂进行制备,不同的是,所述动物油用相同重量份的软脂酸替代,得到钻井液减阻剂JZJ-4。将得到的钻井液减阻剂JZJ-4用硅胶层析柱进行提纯,得到酰胺化合物。
从红外光谱的结果可以看出,与软脂酸原料的红外光谱相比,所述酰胺化合物的红外光谱中,1707.5cm-1处的特征峰变小,在1539.7cm-1处出现了N-H的特征峰,并在1176cm-1、1129cm-1和1038cm-1处出现了磺酸基的特征峰。由此可以推测,所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构。
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法。
按照实施例1的方法对钻井液减阻剂进行制备,不同的是,所述1,1-二胺甲基己基磺酸钠用相同重量份的1,3-丙二胺替代,得到钻井液减阻剂JZJ-5。将得到的钻井液减阻剂JZJ-5用硅胶层析柱进行提纯,得到酰胺化合物。
从红外光谱的结果可以看出,与动物油原料的红外光谱相比,所述酰胺化合物的红外光谱中,1702.4cm-1处的特征峰变小,在1535.1cm-1处出现了N-H的特征峰。由此可以推测,所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构。
测试例1
该测试例用于说明本发明提供的钻井液减阻剂减阻性能的测试。
1、钻井液极压(EP)润滑仪测试:
(1)在泥岩钻屑中的润滑性能:
取五份质量相同的水,分别加入重量为水重量的2%的泥岩钻屑(来自于吐哈油田马26井2670m的钻屑,下同)并搅拌混合均匀,再采用购自青岛海通达专用仪器厂的钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试(其中,热滚的条件包括热滚温度为200℃,滚动时间为16h,下同)。然后往上述五份混合物中分别加入重量为加入的水的重量0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和1%的钻井液减阻剂JZJ-1并混合均匀,再采用上述钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试,并计算出摩擦系数降低率,所得结果如表1所示。其中,摩擦降低率(%)=(加入钻井液减阻剂JZJ-1前的摩擦系数-加入钻井液减阻剂JZJ-1后的摩擦系数)÷加入钻井液减阻剂JZJ-1前的摩擦系数×100%,下同。
取五份质量相同的钻井液,分别加入重量为钻井液重量的2%的泥岩钻屑并搅拌混合均匀,再采用购自青岛海通达专用仪器厂的钻井液极压(EP)
润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试。然后往上述五份混合物中分别加入重量为钻井液重量的0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和1%的钻井液减阻剂JZJ-1并混合均匀,再采用上述钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试,并计算出摩擦系数降低率,所得结果如表1所示。
(2)在砂岩钻屑中的润滑性能:
测试方法与在泥岩钻屑中的润滑性能的测试方法相同,不同的是,所述泥岩钻屑用来自于吐哈油田马26井3000m的砂岩钻屑替代。所得结果如表1所示。
表1
2、LEM4100润滑评价测定分析系统测试:
LEM4100润滑评价测定分析系统(购自美国Core/Temco公司)可以模拟井下钻头和地层岩石之间的钻井液润滑系数和摩擦系数,测试化学添加剂对钻井液润滑性的影响。通过在钻井液中添加重量为钻井液重量的2%的泥岩钻屑,实时检测加入JZJ-1前后钻井液润滑性能的变化。测试条件包括:压力为5MPa,温度从80℃升温至120℃。图1为钻井液减阻剂加入前后钻井液摩擦系数的变化图。从图1可以看出,钻井液减阻剂JZJ-1加入前钻井液摩阻系数较大,且幅度变化很大;JZJ-1加入后钻井液摩擦系数显著降低,并保持稳定。由此可以认为JZJ-1可以有效降低钻井过程中钻进泥岩井段的摩擦阻力、减少环空压耗,从而增大钻头水马力。
测试例2
该测试例用于说明本发明提供的钻井液减阻剂减阻性能的测试。
将100重量份的水和2重量份的泥岩钻屑混合均匀,采用购自青岛海通达专用仪器厂的钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试。往上述混合物中加入重量为加入的水的重量的0.2%的钻井液减阻剂JZJ-2并混合均匀,再采用上述钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试,并计算出摩擦系数降低率,所得结果如表2所示。
将100重量份的钻井液和2重量份的泥岩钻屑混合均匀,采用上述钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试。往上述混合物中加入重量为钻井液重量的0.2%的钻井液减阻剂JZJ-2并混合均匀,再采用上述钻井液极压(EP)润滑仪对得到的混合物在热滚前后的摩擦系数进行测试,并计算出摩擦系数降低率,所得结果如表2所示。
测试例3
该测试例用于说明本发明提供的钻井液减阻剂减阻性能的测试。
按照测试例2的方法对所述钻井液减阻剂的减阻性能进行测试,不同的是,所述钻井液减阻剂JZJ-2用相同重量份的钻井液减阻剂JZJ-3替代。所得结果如表2所示。
测试例4
该测试例用于说明本发明提供的钻井液减阻剂减阻性能的测试。
按照测试例2的方法对所述钻井液减阻剂的减阻性能进行测试,不同的是,所述钻井液减阻剂JZJ-2用相同重量份的钻井液减阻剂JZJ-4替代。所得结果如表2所示。
测试例5
该测试例用于说明本发明提供的钻井液减阻剂减阻性能的测试。
按照测试例2的方法对所述钻井液减阻剂的减阻性能进行测试,不同的是,所述钻井液减阻剂JZJ-2用相同重量份的钻井液减阻剂JZJ-5替代。所得结果如表2所示。
测试例6
该测试例用于说明本发明提供的酰胺化合物减阻性能的测试。
按照测试例2的方法对所述酰胺化合物的减阻性能进行测试,不同的是,所述钻井液减阻剂JZJ-2用相同重量份的由实施例1制备得到的酰胺化合物替代。所得结果如表2所示。
对比测试例1
该对比测试例用于说明参比钻井液减阻剂减阻性能的测试。
按照测试例2的方法对所述酰胺化合物的减阻性能进行测试,不同的是,所述钻井液减阻剂JZJ-2用相同重量份的购自河南省铭泰化工有限公司的牌号为铭泰HGD的减阻剂替代。所得结果如表2所示。
表2
从表1和表2的结果可以看出,采用本发明提供的钻井液减阻剂能够显著降低摩擦系数,从而有效减少粘附卡钻和钻头泥包的几率。从测试例1与测试例4-5的对比可以看出,在所述钻井液的制备过程中,当所述脂肪酸为硬脂酸,且当所述二元胺具有式(3)所示的结构时,两者能够起到非常完美的协同配合作用,使得到的钻井液减阻剂能够更显著地降低摩阻系数,更具工业应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,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,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
3.一种钻井液减阻剂的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)在中和反应条件下,将碳原子数为16-18的脂肪酸与金属氢氧化物接触,得到脂肪酸盐;所述金属氢氧化物为氢氧化钾和/或氢氧化钠;所述脂肪酸为硬脂酸;
(2)在磺化反应条件下,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触,得到磺化脂肪酸盐;
(3)在酰胺化反应条件下,将所述磺化脂肪酸盐与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触;所述二元胺具有式(3)所示的结构;
,式(3),
其中,M为K或Na;上述钻井液减阻剂包括权利要求1所述的酰胺化合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其中,所述硬脂酸以动物油的形式加入;以100重量份的动物油为基准,所述金属氢氧化物的用量为65-100重量份。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述中和反应的条件包括温度为100-105℃,时间为60-120min。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其中,以100重量份的动物油为基准,与脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量为100-150重量份。
7.根据权利要求4、5或6所述的制备方法,其中,所述磺化反应条件包括温度为25-50℃,时间为2-3小时。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其中,以100重量份的动物油为基准,与磺化脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量为30-50重量份,所述二元胺的用量为65-100重量份。
9.根据权利要求4或8所述的制备方法,其中,所述酰胺化反应条件包括温度为140-160℃,时间为2-6小时。
10.根据权利要求3-6和8中任意一项所述的制备方法,其中,该方法还包括在进行酰胺化反应之前,将磺化反应的产物静置并分离出下层水,然后再将上层有机相与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触。
11.由权利要求3-10中任意一项所述的方法制备得到的钻井液减阻剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310174997.8A CN103242207B (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310174997.8A CN103242207B (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103242207A CN103242207A (zh) | 2013-08-14 |
CN103242207B true CN103242207B (zh) | 2014-02-26 |
Family
ID=48922113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310174997.8A Expired - Fee Related CN103242207B (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103242207B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104803394A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-29 | 西南石油大学 | 一种白油基钻井液用酰胺类有机膨润土及其制备方法 |
CN114874760B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-07-18 | 深圳市利特能源技术有限公司 | 一种抗磨减阻剂主剂及其制备方法、抗磨减阻剂及其制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06330084A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Lion Corp | 洗浄剤組成物 |
WO1998021291A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-22 | Tetra Technologies, Inc. | Clear brine drill-in fluid |
EP2166060A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | Allessa Chemie GmbH | Stabilized aqueous polymer compositions and their use |
CN102191027A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-09-21 | 中国石油大学(华东) | 一种耐高温分散型油井水泥降失水剂及制备方法 |
WO2012013934A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Halliburton Energy Services Inc. | Stimuli-responsive high viscosity pill |
CN102382245A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 中国海洋石油总公司 | 一种钻井液用抗高温聚合物类降滤失剂及其制备方法 |
-
2013
- 2013-05-13 CN CN201310174997.8A patent/CN103242207B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06330084A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Lion Corp | 洗浄剤組成物 |
WO1998021291A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-22 | Tetra Technologies, Inc. | Clear brine drill-in fluid |
EP2166060A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | Allessa Chemie GmbH | Stabilized aqueous polymer compositions and their use |
WO2012013934A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Halliburton Energy Services Inc. | Stimuli-responsive high viscosity pill |
CN102191027A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-09-21 | 中国石油大学(华东) | 一种耐高温分散型油井水泥降失水剂及制备方法 |
CN102382245A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 中国海洋石油总公司 | 一种钻井液用抗高温聚合物类降滤失剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势;王中华;《石油钻探技术》;20110331;第39卷(第2期);1-7 * |
王中华.国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势.《石油钻探技术》.2011,第39卷(第2期), |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103242207A (zh) | 2013-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103320104B (zh) | 一种油包水型生物柴油基钻井液及其制备方法 | |
US11008496B2 (en) | Composition for preparing anti-wear lubricant for drilling fluid and preparation method of anti-wear lubricant for drilling fluid and drilling fluid | |
CN102329598B (zh) | 一种钻井液用清洁润滑剂及制备方法 | |
CN102851006A (zh) | 钻井用生物油润滑剂及其制备方法 | |
CN103044679A (zh) | 一种阳离子聚胺类聚合物及其制备方法和应用 | |
CN104371674A (zh) | 一种废弃植物油钻井液润滑剂及其制备方法 | |
MXPA02009872A (es) | Fluidos de perforacion y su aplicacion.. | |
CN107573911B (zh) | 一种高性能水基钻井液配方 | |
CN112592701B (zh) | 一种基于氯代脂肪酸酯的油基钻井液及其制备方法和应用 | |
CN103864636A (zh) | 一种钻井液用润滑剂的制备方法 | |
CN103242207B (zh) | 一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法 | |
CN103045183A (zh) | 地沟油润滑剂及其制备方法 | |
CN101638574A (zh) | 油包酸解卡液及其生产方法和使用方法 | |
CN103911138A (zh) | 密度可调型复合加重压裂液 | |
CN102477288B (zh) | 一种油气储层保护的钻井完井液 | |
CN102504772B (zh) | 一种生物柴油钻井液及其制备方法 | |
CN104531106B (zh) | 一种高效水合物抑制性环保钻井液 | |
CN106634886B (zh) | 钻井液用降粘剂硅氟聚合物及其制备方法 | |
CN104371676B (zh) | 一种小井眼提速钻井液及其制备方法 | |
CN104877650A (zh) | 一种络合水基深水弃置液 | |
CN104357029A (zh) | 一种清洁润滑快钻剂及其制备方法 | |
CN104232038B (zh) | 无固相强抑制泡沫钻井液 | |
CN103289656A (zh) | 一种钻井液用有机硅润滑剂及其制备方法和应用 | |
US11472995B2 (en) | Environmentally-friendly lubricant for oil field drilling fluid applications | |
CN106893565A (zh) | 一种合成基深水钻井液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140226 Termination date: 20200513 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |