CN107298969A - 一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法，制备方法为：在氮气保护下，向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉，在20‑25℃下碱化1h，加入氯甲烷、环氧化合物、硅醇，升温至50‑80℃反应3‑5h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。本发明提供的油基降滤失剂能够适用于柴油、白油以及合成基钻井液体系中，产品对环境友好，降滤失效果显著且制备方法和所需设备条件简单，易于实施。

Description

一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法，本发明制备的油基钻井液用降滤失剂适用于油田钻井工程技术领域。
背景技术
近年来，随着国内外能源需求的不断增加，石油勘探开发逐渐向深部和复杂地层钻进，钻探深井、超深井、大斜度井、多分支井、水平井等复杂井的数量越来越多，此外，对非常规油气资源的开发，对油基钻井液的需求逐渐增多。降滤失剂作为钻井液处理剂中的一种必不可少的成分，主要作用是使钻井液在井壁上形成薄而致密的泥饼，从而起到降滤失以及改善泥饼质量等作用，是维护钻井液性能稳定，改善钻井液流变性、减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则和油气层的重要化学处理剂。它对于安全高效钻井，防止钻井事故的发生有着重要的作用。国内对油基钻井液用降滤失剂的研制还比较少，主要是沥青类和有机胺改性腐殖酸类降滤失剂，其中沥青类产品具有污染环境、用量大以及影响钻速的缺点，目前常用的油基钻井液配方中，已对其限制使用；有机胺改性腐殖酸类降滤失剂具有在油基钻井液中分散不好的缺陷，尤其是在低毒环保型的基础油中，分散性更差，降滤失效果与沥青类产品相比还有一定差距。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种没有环境污染，在油基钻井液中具有分散性能好，具有优良降滤失效果的油基钻井液降滤失剂及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：一种油基钻井液用降滤失剂，其特征在于，按重量份数计，包含如下组分：
精制棉：60份，有机溶剂：600份； NaOH溶液：120份；氯甲烷：30-90份；环氧化合物：30-90份；硅醇：30-100份。
所述的精制棉是由碳、氢、氧3种元素组成，其组成的质量比:碳44.4%%、氢6.17%、氧49.39%，其化学成分是纤维素、木质素和半纤维素。
所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤：在氮气保护下，向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉，在20-25℃下碱化1h，加入氯甲烷、环氧化合物、硅醇，升温至50-80℃反应3-5h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的NaOH溶液的浓度按质量百分数计为：45%-50%。
所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为异丙醇、甲苯、乙醇、丙酮中的一种或者几种的混合物。
所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的含环氧化合物为：环氧丁烷、环氧戊烷、环氧己烷中的一种或几种混合。
所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的硅醇为：三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇中的一种或几种混合。
本发明具有以下优点：
本发明的油基降滤失剂原料易得，制备工艺简单；降滤失剂为纤维素衍生物，环境友好；该降滤失剂在油基钻井液易分散，与其它钻井液处理剂配伍性好。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内容不仅限于下面的实施例。
实施例1
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为45%NaOH溶液、600份异丙醇，60份精制棉充分搅拌，在20℃下碱化1h，加入30份氯甲烷、30份环氧丁烷、30份三甲基硅醇，升温至70℃反应3h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例2
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为46%NaOH溶液、600份甲苯，60份精制棉充分搅拌，在25℃下碱化1h，加入40份氯甲烷、60份环氧戊烷、50份三甲基硅醇，升温至50℃反应3h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例3
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为50%NaOH溶液、600份丙酮，60份精制棉充分搅拌，在25℃下碱化1h，加入60份氯甲烷、70份环氧戊烷、80份三乙基硅醇，升温至80℃反应4h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例4
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为50%NaOH溶液、600份乙醇，60份精制棉充分搅拌，在25℃下碱化1h，加入90份氯甲烷、90份环氧丁烷、100份三丙基硅醇，升温至70℃反应4h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例5
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为45%NaOH溶液、600份异丙醇，60份精制棉充分搅拌，在20℃下碱化1h，加入80份氯甲烷、90份环氧己烷、80份三乙基硅醇，升温至80℃反应3h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例6
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为47%NaOH溶液、600份丙酮，60份精制棉充分搅拌，在20℃下碱化1h，加入50份氯甲烷、80份环氧己烷、60份三甲基硅醇，升温至80℃反应5h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例7
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为48%NaOH溶液、600份甲苯，60份精制棉充分搅拌，在25℃下碱化1h，加入30份氯甲烷、30份环氧己烷、30份三乙基硅醇，升温至50℃反应4h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例8
在氮气保护下，向反应釜中依次加入120份浓度为50%NaOH溶液、600份乙醇，60份精制棉充分搅拌，在25℃下碱化1h，加入90份氯甲烷、90份环氧丁烷、30份三丙基硅醇，升温至60℃反应5h后，出料得到油基钻井液降滤失剂。
实施例9
对实施例1-8样品进行性能评价。
柴油基钻井液配方：240mL柴油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。
白油基钻井液配方：240mL5#白油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。
合成基钻井液配方：240 mL LAO+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。
分别测试降滤失剂在这三种钻井液中的性能，测试结果如下：
从表1、表2、表3的数据可以看出：柴油基钻井液、白油基钻井液、合成基钻井液加入降滤失剂后其API滤失和高温高压滤失量，比没有添加滤失剂的钻井液小很多，说明本发明的降滤失剂在油基钻井液的降滤失效果显著。

Claims (7)

1.一种油基钻井液用降滤失剂，其特征在于，按重量份数计，包含如下组分：
精制棉：60份，有机溶剂：600份； NaOH溶液：120份；氯甲烷：30-90份；环氧化合物：30-90份；硅醇：30-100份。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用降滤失剂，其特征在于所述的精制棉是由碳、氢、氧3种元素组成，其组成的质量比:碳44.4%%、氢6.17%、氧49.39%，其化学成分是纤维素、木质素和半纤维素。
3.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤：在氮气保护下，向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉，在20-25℃下碱化1h，加入氯甲烷、环氧化合物、硅醇，升温至50-80℃反应3-5h后，压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。
4.根据权利要求3所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的NaOH溶液的浓度按质量百分数计为：45%-50%。
5.根据权利要求3所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为异丙醇、甲苯、乙醇、丙酮中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求3所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的含环氧化合物为：环氧丁烷、环氧戊烷、环氧己烷中的一种或几种混合。
7.根据权利要求3所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于所述的硅醇为：三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇中的一种或几种混合。
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