CN105838342A - 一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 - Google Patents
一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105838342A CN105838342A CN201610261901.5A CN201610261901A CN105838342A CN 105838342 A CN105838342 A CN 105838342A CN 201610261901 A CN201610261901 A CN 201610261901A CN 105838342 A CN105838342 A CN 105838342A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- saccharide
- polymine
- drilling fluid
- inhibitor
- fluid high
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法，其由下述原料制备而得，糖类化合物、桥连剂及多胺基化合物为主要原料，在去离子水中、以催化剂作用下经醚化反应制备而得。本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂是由糖类化合物、桥连剂及多胺基化合物通过醚化反应制备而得，其产物中糖类化合物分子链上连接丰富的胺基基团，能够与地层黏土矿物发生多点吸附的作用，改善水基钻井液抑制性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法，涉及石油、天然气及非常规油气资源的勘探开发技术领域。
背景技术
提高钻井液的抑制性是维持油气井井壁稳定的有效手段，尤其在非常规油气开发过程中，提高钻井液的抑制性尤为重要。钻井过程由于水敏性地层水化膨胀引发的井壁失稳，是从事石油、天然气资源勘探开发科研人员重点攻关方向。
经化学改性得到的阳离子化糖类阳离子化合物，可通过静电吸附、嵌入黏土晶层，被证明是一类有效的钻井液抑制剂。由相关专利中，该类抑制剂主要是借鉴糖类季铵盐型表面活性剂的方法制备而得，即以糖类化合物为主要原料，在桥连剂和催化剂作用下，合成的一种季铵盐类化合物，其阳离子性来自于季铵盐。该类化合物受糖类化合物反应中心数量、桥连和叔胺化效率的影响，难以获得高阳离子密度的糖类季铵盐，因此无法充分发挥产品的性能优势。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，在糖类化合物有限的反应中心上，引入多胺基化合物，提高糖类化合物分子链中阳离子基团密度，起到改善钻井液抑制性能的目的。
本发明的另一目的在于提供一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，该方法以水为溶剂，所涉及原料工艺安全环保、易于工业化，所获得产品性能稳定。
本发明的技术方案为：
一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，由下述原料制备而得，糖类化合物、桥连剂及多胺基化合物为主要原料，在去离子水中、以催化剂作用下经醚化反应制备而得；所述的桥连剂、催化剂、去离子水质量比为，桥连剂：催化剂：去离子水＝1:0.05-0.1:2.5-5；所述的去离子水与糖类化合物的质量比为，去离子水：糖类化合物＝1:1-2.5；所述的多胺基化合物与糖类化合物质量比为，多胺基化合物：糖类化合物＝1:1-1.05。
所述的桥连剂为环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧溴丙烷中的任一种或混合物；
所述的催化剂为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种或混合物；
所述的糖类化合物为无水葡萄糖、一水葡萄糖、α-甲基葡萄糖甙中的任一种或混合物。
所述的多胺基化合物为多乙烯多胺、聚乙烯亚胺(Mw＝300)、聚乙烯亚胺(Mw＝600)、聚乙烯亚胺(Mw＝1800)、聚乙烯亚胺(Mw＝3500)、聚乙烯亚胺(Mw＝20000)、聚乙烯亚胺(Mw＝30000)、聚乙烯亚胺(Mw＝50000)、聚乙烯亚胺(Mw＝70000)中的任一种或混合物。
一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将桥连剂、催化剂、去离子水按上述质量比加入到四口瓶中，并将此四口瓶固定在带有回流冷凝、机械搅拌和控温装置的铁架台上；
(2)开动搅拌、控温和回流冷凝装置，设定搅拌速度为100-200r/min，温度控制为85-95℃，搅拌反应5-6h；
(3)搅拌状态下，按上述质量比将糖类化合物缓慢加入到步骤(2)所得溶液中，维持反应釜内温度为85-95℃、搅拌速度为100-200r/min、保温反应3-5h后，反应釜内降至室温；
(4)搅拌状态下，按上述质量比将多胺基化合物缓慢倒入步骤(4)所得溶液中，维持温度为120-130℃、搅拌速度为200-300r/min、保温搅拌反应3-5h后，冷却至室温，得到淡黄至深褐色粘稠状物质，即为本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂。
所述的步骤(1)中的桥连剂为环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧溴丙烷中的任一种或混合物；
所述的步骤(1)中的催化剂为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种或混合物；
所述的步骤(3)中的糖类化合物为无水葡萄糖、一水葡萄糖、α-甲基葡萄糖甙中的任一种或混合物。
所述的步骤(4)中的多胺基化合物为多乙烯多胺、聚乙烯亚胺(Mw＝300)、聚乙烯亚胺(Mw＝600)、聚乙烯亚胺(Mw＝1800)、聚乙烯亚胺(Mw＝3500)、聚乙烯亚胺(Mw＝20000)、聚乙烯亚胺(Mw＝30000)、聚乙烯亚胺(Mw＝50000)、聚乙烯亚胺(Mw＝70000)中的任一种或混合物。
本发明的有益效果是：
本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂是由糖类化合物、桥连剂及多胺基化合物通过醚化反应制备而得，其产物中糖类化合物分子链上连接丰富的胺基基团，能够与地层黏土矿物发生多点吸附的作用，改善水基钻井液抑制性能。
具体实施方式
下面列举具体实施例，以说明本发明所述的产品及其制备过程。
实施例1
47.760g环氧氯丙烷、4.776g对甲苯磺酸和119.400g去离子水转移至带回流冷凝、控温搅拌装置的反应釜中。设定搅拌速度为100r/min、温度为85℃、保温反应5h。维持搅拌速度为100r/min，将38.208g无水葡萄糖加入到上述反应釜中，85℃保温反应3h，反应釜降至室温。搅拌状态下将47.760g多乙烯多胺倒入反应釜中，控制反应釜内温度为120℃，保温反应3h后，即得到本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，计为Inhibitor-1。
实施例2
47.760g甲基环氧氯丙烷、2.388g十二烷基苯磺酸和143.280g去离子水转移至带回流冷凝、控温搅拌装置的反应釜中。设定搅拌速度为200r/min、温度为95℃、保温反应6h。维持搅拌速度为200r/min，将42.984g一水葡萄糖加入到上述反应釜中，95℃保温反应5h，反应釜降至室温。搅拌状态下将50.148g聚乙烯亚胺(Mw＝300)倒入反应釜中，控制反应釜内温度为130℃，保温反应5h后，即得到本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，计为Inhibitor-2。
实施例3
47.760g环氧溴丙烷、4.000g氨基磺酸和130.500g去离子水转移至带回流冷凝、控温搅拌装置的反应釜中。设定搅拌速度为150r/min、温度为90℃、保温反应4h。维持搅拌速度为150r/min，将20.500g无水葡萄糖和20.000gα-甲基葡萄糖甙加入到上述反应釜中，90℃保温反应4h，反应釜降至室温。搅拌状态下将49.500g聚乙烯亚胺(Mw＝600)倒入反应釜中，控制反应釜内温度为125℃，保温反应4h后，即得到本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，计为Inhibitor-3。
实施例4-9
实施例4-9的所述的步骤如实施例1，所需原料配比和反应条件见表1和表2。
本发明与现有技术相比所具有的优点及效果通过试验验证如下：
岩屑滚动回收实验步骤如下：
(1)量取1％的本发明产品Inhibitor-1、Inhibitor-2、Inhibitor-3于350mL清水中，高速搅拌5min备用；
(2)粒径介于2.0～5.0mm之间的岩屑于103℃下干燥4h后，降至室温备用；
(3)称取20g上述岩屑放入老化罐，并倒入清水。
(4)上述老化罐密封后，经150℃下滚动16h降温后取出。用孔径0.42mm筛回收岩屑，并于103℃下干燥4h，降至室温称量回收岩屑质量；
(5)按照式1计算页岩回收率R。
R＝G1/G0×100％ (式1)
式中：
G0：页岩质量，g
G1：回收后的页岩质量，g
R：页岩回收率，％
本发明所述部分产品降滤失性能及岩屑滚动回收性能评价结果见表3，由表3可知，本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，对页岩的滚动回收率达到90％以上，抗温可达150℃。
以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果。只要满足使用需要，都在本发明的保护范围内。
表1 实施例4～9步骤(1)～(2)的原料配比和反应条件
表2 实施例4～9步骤(3)～(5)的原料配比和反应条件
表3 降滤失性能及页岩滚动回收率
Claims (10)
1.一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，其特征在于由下述原料制备而得，糖类化合物、桥连剂及多胺基化合物为主要原料，在去离子水中、以催化剂作用下经醚化反应制备而得；所述的桥连剂、催化剂、去离子水质量比为，桥连剂：催化剂：去离子水=1: 0.05-0.1: 2.5-5；所述的去离子水与糖类化合物的质量比为，去离子水：糖类化合物=1: 1-2.5；所述的多胺基化合物与糖类化合物质量比为，多胺基化合物：糖类化合物=1: 1-1.05。
2.根据权利要求1所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，其特征在于所述的桥连剂为环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧溴丙烷中的任一种或混合物。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，其特征在于所述的催化剂为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种或混合物。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，其特征在于所述的糖类化合物为无水葡萄糖、一水葡萄糖、α-甲基葡萄糖甙中的任一种或混合物。
5.根据权利要求1所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂，其特征在于所述的多胺基化合物为多乙烯多胺、聚乙烯亚胺（Mw=300）、聚乙烯亚胺（Mw=600）、聚乙烯亚胺（Mw=1800）、聚乙烯亚胺（Mw=3500）、聚乙烯亚胺（Mw=20000）、聚乙烯亚胺（Mw=30000）、聚乙烯亚胺（Mw=50000）、聚乙烯亚胺（Mw=70000）中的任一种或混合物。
6.根据权利要求1所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将桥连剂、催化剂、去离子水按上述质量比加入到四口瓶中，并将此四口瓶固定在带有回流冷凝、机械搅拌和控温装置的铁架台上；
（2）开动搅拌、控温和回流冷凝装置，设定搅拌速度为100-200 r/min，温度控制为85-95 ℃，搅拌反应5-6 h；
（3）搅拌状态下，按上述质量比将糖类化合物缓慢加入到步骤（2）所得溶液中，维持反应釜内温度为85-95 ℃、搅拌速度为100-200 r/min、保温反应3-5 h后，反应釜内降至室温；
（4）搅拌状态下，按上述质量比将多胺基化合物缓慢倒入步骤（4）所得溶液中，维持温度为120-130 ℃、搅拌速度为200-300 r/min、保温搅拌反应3-5 h后，冷却至室温，得到淡黄至深褐色粘稠状物质，即为本发明钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂。
7.根据权利要求6所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤（1）中的桥连剂为环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧溴丙烷中的任一种或混合物。
8.根据权利要求6所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤（1）中的催化剂为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种或混合物。
9.根据权利要求6所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤（3）中的糖类化合物为无水葡萄糖、一水葡萄糖、α-甲基葡萄糖甙中的任一种或混合物。
10.根据权利要求6所述的一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤（4）中的多胺基化合物为多乙烯多胺、聚乙烯亚胺（Mw=300）、聚乙烯亚胺（Mw=600）、聚乙烯亚胺（Mw=1800）、聚乙烯亚胺（Mw=3500）、聚乙烯亚胺（Mw=20000）、聚乙烯亚胺（Mw=30000）、聚乙烯亚胺（Mw=50000）、聚乙烯亚胺（Mw=70000）中的任一种或混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610261901.5A CN105838342A (zh) | 2016-04-24 | 2016-04-24 | 一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610261901.5A CN105838342A (zh) | 2016-04-24 | 2016-04-24 | 一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105838342A true CN105838342A (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=56589971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610261901.5A Pending CN105838342A (zh) | 2016-04-24 | 2016-04-24 | 一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105838342A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106753288A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 重庆矿产资源开发有限公司 | 一种利用泥浆优化技术抑制泥页岩水化膨胀的方法 |
| CN107057672A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-08-18 | 中国海洋石油总公司 | 酸化注水用防膨缩膨剂及其制备方法 |
| CN107090281A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-25 | 辽宁石油化工大学 | 一种钻井液流动相的制备方法 |
| CN110669481A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-10 | 石家庄华莱鼎盛科技有限公司 | 钻井液用抗盐降滤失剂改性树胶树脂 |
| CN111320659A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种磺胺基甘油基糖苷及其制备方法和钻井液 |
| WO2020181355A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Fluid Energy Group Ltd. | Use of arylsulfonic acid in oil industry activities |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1074389A (zh) * | 1992-01-15 | 1993-07-21 | 天津纺织工学院 | 含糖苷基的新型表面活性剂的制备 |
| CN1772759A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 气体产品与化学公司 | N，n－二烷基多羟基烷基胺 |
| CN1865406A (zh) * | 2005-04-26 | 2006-11-22 | 气体产品与化学公司 | 胺系气体水合物抑制剂 |
| CN102766444A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用抑制剂及其制备方法 |
| CN102786561A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用阳离子烷基糖苷的制备方法 |
| CN104140454A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用聚醚胺基烷基糖苷及其制备方法 |
-
2016
- 2016-04-24 CN CN201610261901.5A patent/CN105838342A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1074389A (zh) * | 1992-01-15 | 1993-07-21 | 天津纺织工学院 | 含糖苷基的新型表面活性剂的制备 |
| CN1772759A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 气体产品与化学公司 | N，n－二烷基多羟基烷基胺 |
| CN1865406A (zh) * | 2005-04-26 | 2006-11-22 | 气体产品与化学公司 | 胺系气体水合物抑制剂 |
| CN102766444A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用抑制剂及其制备方法 |
| CN102786561A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用阳离子烷基糖苷的制备方法 |
| CN104140454A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种钻井液用聚醚胺基烷基糖苷及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 冯晓晶: "季铵化蜜糖保湿调理剂的合成", 《浙江大学硕士学位论文》 * |
| 刘祥: "含葡萄糖基的阳离子表面活性剂的合成", 《上海化工》 * |
| 张昕等: "季铵化聚乙烯亚胺的制备", 《合成化学》 * |
| 蒋春瑛等: "含糖苷基季铵盐表面活性剂的合成及其性能", 《精细石油化工》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106753288A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 重庆矿产资源开发有限公司 | 一种利用泥浆优化技术抑制泥页岩水化膨胀的方法 |
| CN107057672A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-08-18 | 中国海洋石油总公司 | 酸化注水用防膨缩膨剂及其制备方法 |
| CN107090281A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-25 | 辽宁石油化工大学 | 一种钻井液流动相的制备方法 |
| CN111320659A (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种磺胺基甘油基糖苷及其制备方法和钻井液 |
| CN111320659B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-12-13 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种磺胺基甘油基糖苷及其制备方法和钻井液 |
| WO2020181355A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Fluid Energy Group Ltd. | Use of arylsulfonic acid in oil industry activities |
| CN110669481A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-10 | 石家庄华莱鼎盛科技有限公司 | 钻井液用抗盐降滤失剂改性树胶树脂 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105838342A (zh) | 一种钻井液用高密度阳离子糖类抑制剂及其制备方法 | |
| CN104140454B (zh) | 一种钻井液用聚醚胺基烷基糖苷及其制备方法 | |
| CN105860943A (zh) | 一种钻井液用抑制型淀粉降滤失剂及其制备方法 | |
| CN103087691A (zh) | 一种钻井液用聚胺强抑制剂及制备方法 | |
| CN103539902B (zh) | 一种促进地层粘土改性的耐高温缩膨体系的制备方法 | |
| BRPI1007996B1 (pt) | Método para tratar formações subterrâneas | |
| CN103013461B (zh) | 一种钻井液用白沥青及其制备方法 | |
| CN102433107B (zh) | 一种钻井液用低分子量聚合物型降滤失剂及其制备方法 | |
| CN106336467B (zh) | 改性壳聚糖及其制备方法和作为页岩抑制剂的应用和钻井液及其应用 | |
| CN104418984A (zh) | 一种耐高温粘土稳定剂及其制备方法 | |
| CN107365403A (zh) | 一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法 | |
| CN108715624A (zh) | 抗超高温抗复合盐的两性离子疏水缔合聚合物降滤失剂及其制备方法 | |
| CN104893702A (zh) | 一种用于含h2s气体的产水气井排水采气用的泡排剂 | |
| CN105670582A (zh) | 油田固井用耐高温大温差水泥浆体的制备方法 | |
| CN107649067A (zh) | 一种松香基刚性阴离子表面活性剂及其形成的稳定泡沫 | |
| CN106543083A (zh) | 一种吸附成膜型咪唑啉缓蚀剂及其制备方法 | |
| CN109054782B (zh) | 适于海洋的温敏聚合物流变调节剂及恒流变性水基钻井液 | |
| CN109761823A (zh) | 一种低分子量支化季铵盐制成的页岩插层抑制剂 | |
| CN106496048A (zh) | 一种烷基双子季铵盐及其合成方法 | |
| CN107488247B (zh) | 一种钻井液用聚合物页岩抑制剂的制备方法 | |
| CN104449601B (zh) | 钻井液用包被抑制剂及其制备方法与应用 | |
| CN106367042B (zh) | 改性壳聚糖作为页岩抑制剂的应用和抗温环保型水基钻井液的应用 | |
| CN105694832A (zh) | 油田固井用耐高温大温差的水泥浆体 | |
| CN101585775A (zh) | 粘土稳定剂及其制备方法与应用 | |
| CN102311726A (zh) | 一种降失水剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160810 |