CN105154036A - 一种抗高温油基钻井液用乳化剂及其制备方法 - Google Patents

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马风杰
余越琳
李方
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Abstract

本发明公开了一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：油酸：12～30；油酸二乙醇酰胺：1～10；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：1～10。制备方法包括称取原料将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中混合搅拌10～20min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠搅拌均匀。本发明的乳化剂抗温能力强，抗温可高达200℃，并适用于多种油水比的钻井液；能大幅度降低油水界面张力；能形成高强度的界面膜来起到乳化作用；本发明的乳化剂成分简单，来源广、成本低；制备方法操作简单、制备方便、适用于工业化大规模生产。

Description

一种抗高温油基钻井液用乳化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油资源勘探与开发技术领域，具体涉及一种抗高温油基钻井液用乳化剂及其制备方法。
背景技术
随着我国石油勘探开发的日益深入，钻井施工中所面临的技术难点与复杂情况越来越多，例如钻高温高压深井、大斜度定向井、大位移水平井和超强水敏地层等各种复杂地层井。油基钻井液具有一些水基钻井液无法比拟的优点，如高温稳定、渗透率恢复值高、润滑性好、油层损害小、有良好的井壁稳定和页岩抑制性，密度适应范围广，高密度下性能稳定，可大幅度降低在复杂地层钻井过程中的井下复杂情况，并且钻井液可回收和反复使用，能够较好控制钻井液成本和钻井综合成本等等。油基钻井液的优越特性使得它能很好地解决目前钻井施工中出现的复杂问题。因此，近些年油基钻井液技术在页岩气井与高温高压深井的开发中得到广泛的研究与应用，取得了一些成果。
但是相较国外，国内油基钻井液技术在关键处理剂研发应用上还存在一定差距，国内油基钻井液技术主要存在以不足：一是处理剂种类少，特别是配套处理剂极少，且性能不理想，抗高温性能差；二是油基钻井液体系单一，商品化程度低；三是对油基钻井液的现场应用研究不够，包括配制工艺和维护工艺，现场应用不普及；四是对废弃油基钻井液的处理研究少。乳化剂是油基钻井液关键处理剂中的核心处理剂，近些年国内对乳化剂进行了较多的研究，也取得一些成果，然而乳化剂的耐高温性较差，在180℃以上易受热分解失去作用，造成油基钻井液体系的电稳定性大幅度下降，重晶石沉淀，严重影响体系的整体性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种抗高温油基钻井液用乳化剂；
本发明的另一目的在于提供此种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方面。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：12～30；
油酸二乙醇酰胺：1～10；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：1～10。
进一步地，它由下述重量份的原料组成：
油酸：15～20；
油酸二乙醇酰胺：3～8；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：3～8。
作为优选方案，它由下述重量份的原料组成：
油酸：17；
油酸二乙醇酰胺：5；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：5。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至10000～15000r/min，混合搅拌10～20min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合15～25min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
本发明具有以下优点：
(1)本发明的乳化剂抗温能力强，抗温可高达200℃，并适用于多种油水比的钻井液；
(2)本发明的乳化剂能大幅度降低油水界面张力；能形成高强度的界面膜来起到乳化作用；
(3)本发明的乳化剂成分简单，来源广、成本低；
(4)本发明乳化剂的制备方法操作简单、制备方便、适用于工业化大规模生产。
附图说明
图1为老化温度对乳化液破乳电压的影响曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：12；油酸二乙醇酰胺：1；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：1。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至10000r/min，混合搅拌10min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合15min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
实施例2：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：30；油酸二乙醇酰胺：10；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：10。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至15000r/min，混合搅拌20min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合25min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
实施例3：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：15；油酸二乙醇酰胺：3；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：3。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至12000r/min，混合搅拌13min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合18min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
实施例4：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：20；油酸二乙醇酰胺：8；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：8。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至13000r/min，混合搅拌15min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合20min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
实施例5：一种抗高温油基钻井液用乳化剂，它由下述重量份的原料组成：
油酸：17；油酸二乙醇酰胺：5；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：5。
一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至14000r/min，混合搅拌18min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合23min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
以下通过实验说明本发明的有益效果：
1.本发明乳化剂性能测试
破乳电压法是考察乳状液稳定性常用的方法。破乳电压越高，乳状液的稳定性越好，说明乳化剂的乳化性能越好。
采用DWY型电稳定性测试仪测定试样的破乳电压ES，测试步骤如下：
①使用前检查电压(AC220V±10％50Hz)是否相符，电极间应保持清洁干燥。
②接通电源，打开仪器电源开关，按“运行”键使仪器空运行(不接电极)。
③仪器空运行5min后，将待测试样倒入(50±2)℃的恒温杯中，充分搅拌试样约10s。
④将电极插入钻井液液面2.5cm以下，电极不能接触恒温杯壁。保持电极不移动，按下频率表的“运行”键，LED显示窗的数字逐渐升高。
⑤当仪器指示灯亮并发出报警声时，记下显示窗上的读数。
⑥连续测量两次，两次破乳电压读数之差不得超过5％，记录两次测量的平均值。
⑦用纸巾穿过电极板之间的缝隙充分擦拭电极后，用清水清洗干净后擦干。
为了考察本发明的乳化性能(实验中采用实施例5制备的乳化剂)，并与其他乳化剂FB-MOEMUL-Ⅱ/FB-MOCOAT-Ⅱ(下文简称“FB”)、PF-MOEMUL/PF-MOCOAT(下文简称“PF”)、WO-1/WO-2(下文简称“WO”)进行比较，用这4种乳化剂配制不同的乳状液，测定各乳状液老化前后的破乳电压，实验结果见表1。
表1：乳状液的破乳电压
注：配方为240mL0#柴油+60mL水(20％CaCl2)+4％乳化剂；老化条件为150℃×16h。
由表1可以看出，老化前后4种乳状液的破乳电压不同。根据破乳电压的大小，可得出对应乳化剂老化前的乳化能力大小顺序为：本发明乳化剂>FB>WO>PF，老化后的乳化能力大小顺序为：本发明乳化剂>WO>PF>FB。在这4种乳化剂中，本发明乳化剂在老化前后的破乳电压均最高，说明本发明乳化剂在老化前后均具有良好的乳化性能。
2.抗高温能力测试
乳化剂的抗温性能与其本身的抗高温降解和解吸能力有关。实验中为了考察本发明乳化剂(实施例5)的抗温能力，将其配制的乳状液在不同温度下老化16h，测定老化后乳状液的破乳电压。老化温度对乳状液破乳电压的影响如图1所示。其中，实验配方为240mL0#柴油+60mL水(20％CaCl2)+4％乳化剂。
从图1可看出，乳状液在120～200℃下老化后的破乳电压基本保持稳定，而在210～220℃下老化后的破乳电压明显下降。这与乳化剂自身所带基团的抗高温性能有关。当老化温度为210℃时，乳化剂可能发生裂解，开始从油水界面解吸，使水滴聚集变大，表现为乳状液稳定性下降。因此，本发明乳化剂能抗200℃高温。
上述试验中，各原料均为市售，购置时严格按行业标准或企业检验，合格者才能使用，具体见表2。
表2：基本原料表

Claims (4)

1.一种抗高温油基钻井液用乳化剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
油酸：12～30；
油酸二乙醇酰胺：1～10；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：1～10。
2.如权利要求1所述的一种抗高温油基钻井液用乳化剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
油酸：15～20；
油酸二乙醇酰胺：3～8；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：3～8。
3.如权利要求1所述的一种抗高温油基钻井液用乳化剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
油酸：17；
油酸二乙醇酰胺：5；
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠：5。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种抗高温油基钻井液用乳化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配方比例称取各原料，备用；
S2.混合：将油酸和油酸二乙醇酰胺加入搅拌机中，调整搅拌机转速至10000～15000r/min，混合搅拌10～20min，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，保持转速不变，搅拌混合15～25min，即制得抗高温油基钻井液用乳化剂。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105885807A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 潍坊天福化学科技有限公司 一种耐高温钻井乳化剂及其制备方法
CN108843973A (zh) * 2018-05-31 2018-11-20 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种连续油管用降阻剂及制备方法和应用
CN112011316A (zh) * 2020-09-18 2020-12-01 山东大学 一种分散均匀、低粘度的硫酸钡悬浮体系及其制备方法和应用
CN113652213A (zh) * 2021-09-16 2021-11-16 中国石油集团西部钻探工程有限公司青海钻井公司 一种抗超高温油包水乳化钻井液用复合乳化剂及钻井液

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103911132A (zh) * 2014-03-18 2014-07-09 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 一种全油基钻井液及其制备方法
CN103965841A (zh) * 2014-05-01 2014-08-06 克拉玛依市奥泽工贸有限责任公司 钻井液用微乳白油及其制备方法和使用方法
CN104403646A (zh) * 2014-10-24 2015-03-11 中国石油天然气集团公司 一种抗高温油基钻井液用乳化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103911132A (zh) * 2014-03-18 2014-07-09 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 一种全油基钻井液及其制备方法
CN103965841A (zh) * 2014-05-01 2014-08-06 克拉玛依市奥泽工贸有限责任公司 钻井液用微乳白油及其制备方法和使用方法
CN104403646A (zh) * 2014-10-24 2015-03-11 中国石油天然气集团公司 一种抗高温油基钻井液用乳化剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余越琳，等: "油包水钻井液用乳化剂的研制", 《石油化工》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105885807A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 潍坊天福化学科技有限公司 一种耐高温钻井乳化剂及其制备方法
CN108843973A (zh) * 2018-05-31 2018-11-20 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种连续油管用降阻剂及制备方法和应用
CN108843973B (zh) * 2018-05-31 2021-01-29 中国石油天然气集团有限公司 一种连续油管用降阻剂及制备方法和应用
CN112011316A (zh) * 2020-09-18 2020-12-01 山东大学 一种分散均匀、低粘度的硫酸钡悬浮体系及其制备方法和应用
CN113652213A (zh) * 2021-09-16 2021-11-16 中国石油集团西部钻探工程有限公司青海钻井公司 一种抗超高温油包水乳化钻井液用复合乳化剂及钻井液

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