CN107474805A - 适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油工业的钻井领域,具体涉及适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。该提速剂含有:磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚;其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:1‑10:0.5‑10:1‑10:1‑10。本发明提供的提速剂能够润滑钻头和钻具,并阻止钻屑相互聚集,减少摩擦,提高机械钻速。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业的钻井领域,具体涉及适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。
背景技术
随着石油勘探开发的进行,石油开采的难度也越来越大。与之相反的是,国民经济的迅速发展需要大量的石油,加快石油的开发速度已经刻不容缓。目前,钻井工程是石油工程中资金与技术的密集区,早期的油田开发中,钻井工程的成本占整个石油工程的总成本的50%左右,现代油田开发中,由于钻井技术的创新进步,钻井工程的费用降低至30%左右。因此,钻井速度的加快对石油的勘探开发以及最终的效益都有着密不可分的关系。
目前,石油勘探开发向复杂油气藏转移,地下地质情况日益复杂,特别是页岩气的发现与开采,更是对钻井工程提出了很高的要求。现代钻井工程所面临的技术问题也越来越严峻。大多油田存在着钻井速度低,井下事故频发的现状。国内外采用很多新技术和新方法来提高机械钻速,并取得了一定的成功。
CN10301117B公开了一种油田钻井提速剂,所述提速剂由如下组分组成:乙二醇:5~10%;磷酸三丁酯:5~10%;太古油:5~15%;脂肪醇聚氧乙烯醚:5~10%;所述脂肪醇聚氧乙烯醚的聚氧乙烯数为4或5;所述脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为8~10的烷基醇聚氧乙烯醚;聚甘油:10~20%;所述聚甘油的聚合度为4、6或10;和余量的水。该专利所得的提速剂具有良好的环境友好性,也有一定的润滑和降粘效果,但是并不能高效地提高机械钻速。
在钻井工程中,钻井液被誉为“钻井工程的血液”。钻井液性能的好坏直接影响到钻井工程的快慢。因而优良性能的钻井液对提高机械钻速,防止钻井复杂事故有着举足轻重的作用。而目前广泛所使用的水基钻井液不能满足提高机械钻速的要求,对井壁稳定也存在着问题,而油基钻井液存在着环保和成本问题。因此,研制能够提高机械钻速并且节约成本的水基钻井液迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高机械钻速的适用于钻井液的提速剂和水基钻井液及其应用。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种适用于钻井液的提速剂,该提速剂含有:磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚;
其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:1-10:0.5-10:1-10:1-10。
本发明第二方面提供含有上述提速剂的水基钻井液。
本发明第三方面提供上述水基钻井液在油气开采中的应用。
本发明提供的提速剂能够获得以下效果:
1)钻井液提速剂能够渗入并润滑钻屑的薄鳞片间剪切面,减弱薄鳞片间的键结,缩小钻屑的尺寸,以利于钻屑脱落;
2)阻止钻屑相互聚集;
3)在钻头、BHA(即井底钻具组合)等金属表面形成一层憎水性薄膜,起到润滑钻头和钻具的效果,并防止亲水性的钻屑黏附于钻头、BHA上发生泥包;
4)控制黏土膨胀及孔隙压力的传递,以保持井壁稳定性。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种适用于钻井液的提速剂,该提速剂含有:磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚;
其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:1-10:0.5-10:1-10:1-10。
根据本发明,优选情况下,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:2-8:1-8:2-8:2-8。
更优选地,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:2-5:1-4:2-5:2-5。采用本发明优选的配比范围,能够获得性能更为优良的提速剂。
根据本发明,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯中,所述的长链脂肪酸优选为C10-C18的单有机酸,更优选为硬酯酸、蓖麻油酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸和亚油酸中的一种或多种。其中,单有机酸是指具有一个羧基的有机酸。更优选地,所述的长链脂肪酸为硬酯酸、蓖麻油酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸和亚油酸中的两种或多种,更优选为硬酯酸、蓖麻油酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸和亚油酸中的三种或多种。
根据本发明,磺化的聚甘油长链脂肪酸酯是指将聚甘油长链脂肪酸酯进行磺化以使得聚甘油长链脂肪酸酯带上磺酸基的化合物。其中,优选地,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯由以下方法制得,该方法包括:
(1)在碱性化合物存在下,将丙三醇进行脱水缩合反应;
(2)在碱性化合物存在下,将所述脱水缩合反应的产物与长链脂肪酸进行酯化反应;
(3)在磺化剂存在下,将所述酯化反应的产物进行磺化反应;所述磺化反应的产物即为所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯。
其中,优选地,所述丙三醇、长链脂肪酸和以SO3计的磺化剂的摩尔比为1:0.5-1.2:1-1.5,更优选为1:0.8-1.2:1-1.3。
所述碱性化合物例如可以为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾等中的一种或多种,只要其可以促进所述脱水缩合和酯化反应的进行即可。
其中,步骤(1)中,碱性化合物的用量可以在较宽范围内变动,优选地,丙三醇和该碱性化合物的用量的摩尔比为1:0.01-0.05。
其中,步骤(2)中,在步骤(1)反应的基础上进行反应,为此该碱性化合物需重新加入,该碱性化合物的用量可以在较宽范围内变动,优选地,所述长链脂肪酸和该碱性化合物的用量的摩尔比为1:0.01-0.05。
根据本发明,优选情况下,步骤(1)中,所述脱水缩合反应的条件包括:温度为200-240℃,时间为3-6h。更优选为,所述脱水缩合反应的条件包括:温度为220-240℃,时间为4-6h。
通过上述步骤(1),可以获得聚合度为5-8的聚甘油。
根据本发明,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯的制备方法的步骤(2)中,将步骤(1)所得的聚甘油与长链脂肪酸进行反应,以使得聚甘油上的羟基与长链脂肪酸的羧基发生酯化反应,得到接上长链脂肪酸的酯化改性的聚甘油。该步骤(2)可认为长链脂肪酸基本都发生了反应。
其中,优选情况下,步骤(2)中,所述酯化反应的条件包括:温度为70-100℃,时间为2-6h。更优选地,所述酯化反应的条件包括:温度为75-90℃,时间为3-5h。
通过该酯化反应,可以理解为聚甘油的侧羟基和端羟基基本都接上了长链脂肪酸酯化后的链。
根据本发明,步骤(3)中,将所述酯化反应的产物与磺化剂进行磺化反应,使得酯化改性后的聚甘油再形成有磺酸基。
所述磺化剂可以为本领域常规的各种磺化剂,本发明对此并无特别的限定,例如为三氧化硫、发烟硫酸等中的一种或多种。
根据本发明,优选情况下,步骤(3)中,所述磺化反应的条件包括:温度为70-100℃,时间为2-6h。更优选地,所述磺化反应的条件包括:温度为75-90℃,时间为3-5h。
所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯优选为上述方法直接制得的未经过任何纯化的产物。
根据本发明,所述脂肪醇聚氧乙烯醚是指脂肪醇与环氧乙烷加成聚合产物,优选为AEO-5、AEO-8、AEO-9和AEO-10中的一种或多种。该脂肪醇聚氧乙烯醚可以是市售品,例如为购自苏省海安石油化工厂的O、MOA系列等。
根据本发明,所述醇醚羧酸盐可以为醇醚羧酸的钠盐,其也可以为市售品,例如为AEC-9Na、AEC-10Na、AEC-H、IAEC-7Na、AEC-9H等中的一种或多种。
根据本发明,优选地,所述缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚和季戊四醇缩水甘油醚中的一种或多种。
其中,在本发明的一种优选的实施方式中,所述缩水甘油醚由第一缩水甘油醚和第二缩水甘油醚组成,其中,所述第一缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚和季戊四醇缩水甘油醚中的一种或多种;所述第二缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚和/或聚丙二醇二缩水甘油醚。优选地,第一缩水甘油醚和第二缩水甘油醚的重量比为1:0.2-3,更优选为1:0.5-2。
根据本发明,优选地,所述烷基苯酚聚氧乙烯醚为壬基苯酚聚氧乙烯醚、仲辛基苯酚聚氧乙烯醚、辛基苯酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯酚聚氧乙烯醚和二壬基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。该烷基苯酚聚氧乙烯醚可以为市售品。
其中,所述壬基苯酚聚氧乙烯醚例如可以为TX-4、TX-5、TX-7、TX-9、TX-10等中的一种或多种,例如可以为购自苏省海安石油化工厂的TX系列。
其中,所述仲辛基苯酚聚氧乙烯醚例如可以为SOPE-4、SOPE-7、SOPE-10等中的一种或多种,例如可以为购自苏省海安石油化工厂的SOPE系列。
其中,所述辛基苯酚聚氧乙烯醚例如可以为OP-4、OP-7、OP-9、OP-10等中的一种或多种,例如可以为购自苏省海安石油化工厂的OP系列。
本发明第二方面提供含有上述提速剂的水基钻井液。
根据本发明,优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述提速剂的用量为0.2-0.8重量份。
通常地,所述水基钻井液中还可以含有作为水基钻井液的其他添加剂,优选情况下,本发明的钻井液含有膨润土、pH值调节剂、降滤失剂、加重剂、抑制剂和保护剂等中的一种或多种。
其中,所述膨润土是指以蒙脱石为主要矿物成分的粘土,其具有赋予钻井液粘切力和滤失造壁性的作用,例如可以为钠基膨润土和/或钙基膨润土,优选为钠基膨润土。更优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述膨润土的含量为2-5重量份,更优选为2-3重量份。
其中,pH值调节剂能够保证钻井液体系为碱性环境,例如可以选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸钠中的一种或多种。更优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述pH值调节剂的含量为0.3-1重量份。
其中,降滤失剂能够提高钻井液滤失造壁性,例如可以选自聚合物降滤失剂(牌号为Redul)、PAC-LV、铵盐、磺甲基酚醛树脂(例如牌号为SMP-I、SMP-II)、磺甲基褐煤树脂(例如牌号为SPNH)和两性离子聚合物JT-888中的一种或多种,优选为Redul、SMP-II和SPNH等中的一种或多种。更优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述降滤失剂的含量为2-5重量份。
其中,所述加重剂的作用为调节钻井液的密度达到所需密度,例如可以为重晶石(例如可以为硫酸钡含量在90重量%以上的重晶石)、有机盐(Weigh-1、Weigh-2(活性成分为甲酸钾)、Weigh-3、有机钠盐GD-WT)、无机盐(例如NaCl、KCl、BaSO4)等中的一种或多种。相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,优选地,所述加重剂的含量为4-10重量份。
其中,所述抑制剂能够抑制岩层水化膨胀,例如可以为聚乙二醇(数均分子量为2000-20000)。更优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述抑制剂的含量为2-5重量份。
其中,所述保护剂能够保护储层不受钻井液的水敏损害,且抑制泥页岩的水化膨胀及分散,这样的保护剂例如可以为CN 104610485 A中所公开的储层保护剂。更优选地,相对于100重量份的所述水基钻井液中的水,所述保护剂的含量为1-4重量份。
上述添加剂为的各种物质可以是市售品,也可以根据本领域常规的方法制得,这里不再赘述。
本发明第三方面提供上述水基钻井液在油气开采中的应用。
本发明提供的提速剂能够润滑钻头和钻具,并阻止钻屑相互聚集,减少摩擦,提高机械钻速。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明的提速剂。
(1)将0.4mol丙三醇和0.01mol氢氧化钠在N2保护下于220℃搅拌反应5h;得到聚甘油产物(聚甘油聚合度为6);
(2)将0.1mol油酸、0.1mol硬脂酸和0.2mol月桂酸加入至上述聚甘油产物中并加入0.02mol氢氧化钠,而后在110℃下酯化反应8h;
(3)向酯化反应产物中加入0.5molSO3,并在80℃进行磺化反应4h,得到173g的磺化的聚甘油长链脂肪酸酯。
(4)向173g的以上合成的磺化的聚甘油长链脂肪酸酯中加入5g的AEO-9(购自苏省海安石油化工厂的乳化剂O-9,以下同)、3g的AEC(购自江苏万淇生物科技有限公司AEC-9Na)、3g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、3g的聚丙二醇二缩水甘油醚(购自广州市一夫化工物资有限公司YF-878牌号,以下同)和4g的OP-10(购自苏省海安石油化工厂的乳化剂OP-10,以下同),搅拌均匀,得到提速剂TS-1。
实施例2
本实施例用于说明本发明的提速剂。
(1)将0.6mol丙三醇和0.01mol氢氧化钠在N2保护下于240℃搅拌反应4h;得到聚甘油产物(聚甘油聚合度为7);
(2)将0.1mol油酸、0.1mol硬脂酸和0.2mol月桂酸加入至上述聚甘油产物中并加入0.02mol氢氧化钠,而后在120℃下酯化反应6h;
(3)向酯化反应产物中加入0.6molSO3,并在75℃进行磺化反应5h,得到195g的磺化的聚甘油长链脂肪酸酯。
(4)向195g的以上合成的磺化的聚甘油长链脂肪酸酯中加入6g的AEO-8(购自苏省海安石油化工厂的乳化剂O-8,以下同)、3g的AEC(购自江苏万淇生物科技有限公司AEC-10Na)、5g乙二醇二缩水甘油醚、4g的聚丙二醇二缩水甘油醚和4g的OP-9(购自苏省海安石油化工厂的乳化剂OP-9,以下同),搅拌均匀,得到提速剂TS-2。
实施例3
本实施例用于说明本发明的提速剂。
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(2)中,采用蓖麻油酸代替硬脂酸,采用亚油酸代替油酸;得到174g的磺化的聚甘油长链脂肪酸酯。
步骤(4)中取173g的上述聚甘油长链脂肪酸酯与实施例1一样的其他试剂配合,得到提速剂TS-3。
实施例4
本实施例用于说明本发明的提速剂。
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(2)中,不采用油酸和月桂酸,而硬脂酸的用量调整为0.4mol;
步骤(4)中取173g的上述聚甘油长链脂肪酸酯与实施例1一样的其他试剂配合,得到提速剂TS-4。
实施例5
本实施例用于说明本发明的提速剂。
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(2)中,不采用硬脂酸和月桂酸,而油酸的用量调整为0.4mol;
步骤(4)中取173g的上述聚甘油长链脂肪酸酯与实施例1一样的其他试剂配合,得到提速剂TS-5。
实施例6
本实施例用于说明本发明的提速剂。
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(2)中,不采用硬脂酸和油酸,而月桂酸的用量调整为0.4mol;
步骤(4)中取173g的上述聚甘油长链脂肪酸酯与实施例1一样的其他试剂配合,得到提速剂TS-6。
实施例7
本实施例用于说明本发明的提速剂。
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(4)中,不采用聚丙二醇二缩水甘油醚,而三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的用量调整为6g,得到提速剂TS-7。
对比例1
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(1)中,不进行磺化反应,得到仅酯化改性的聚甘油,步骤(4)中取173g的上述聚甘油长链脂肪酸酯与实施例1一样的其他试剂配合,得到提速剂DTS-1。
对比例2
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(4)中,AEO-9的用量为1g,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的用量为0.5g,聚丙二醇二缩水甘油醚的用量为0.5g,OP-10的用量为1g,得到提速剂DTS-2。
对比例3
根据实施例1所述的方法,不同的是,步骤(4)中,AEO-9的用量为20g,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的用量为10g,聚丙二醇二缩水甘油醚的用量为10g,得到提速剂DTS-3。
测试例1
基浆制备:向1000重量份的水中边搅拌边以此加入3重量份的无水碳酸钠和40重量份的膨润土(购自潍坊华潍膨润土有限公司的钠基膨润土),加完后继续搅拌8h,然后密封静置16h,从而制得基浆。
将上述基浆与提速剂进行搅拌混合,使得提速剂的含量为1重量%。
测试方法:
分别对上述钻井液的流变性和滤失性能进行测量,具体将所得的钻井液在120℃下老化16h将至室温后测量表观粘度(AV)、塑性粘度(PV)、动切力(YP)、初终切(G10”/10’)、动塑比、中压滤失量(API);其中:
塑性粘度(PV)是采用范式六速粘度计根据国家标准GB/T29170-2012中规定的方法进行测量的,单位为mPa·s,PV=θ600-θ300。
表观粘度(AV)是采用范式六速粘度计根据国家标准GB/T29170-2012中规定的方法进行测量的,单位为mPa·s,
动切力(YP)是采用范式六速粘度计根据国家标准GB/T29170-2012中规定的方法进行测量的,YP=0.5(2θ300-θ600),单位为Pa。
动塑比:采用六速旋转粘度计依次读取φ600和φ300。
API是指中压滤失量,是采用中压滤失仪根据SY/T 5621-93标准中的方法进行测量的,单位为mL。
结果见表1所示。
表1
通过表1可以看出,采用本发明的提速剂TS-1~TS-7的基浆具有一定的降滤失效果,添加一定量的提速剂之后,基浆的滤失量从23.2mL降低至18mL以下。
测试例2
将测试例1的基浆以及含有提速剂的基浆进行润滑系数测试。
润滑系数测试:选用fann EP极压润滑仪测定150℃老化16h后的待测液的极压润滑系数,并计算润滑系数降低率。
其中,润滑系数降低率=(基浆的极压润滑系数-含有润滑剂的基浆的极压润滑系数)/基浆的极压润滑系数*100%。结果如表2所示。
其结果如表2所示。
表2
润滑系数 | 润滑系数降低率 | |
基浆 | 35.0 | / |
基浆+1重量%的TS-1 | 6.6 | 81.1% |
基浆+1重量%的TS-2 | 6.7 | 80.9% |
基浆+1重量%的TS-3 | 6.5 | 81.4% |
基浆+1重量%的TS-4 | 12.5 | 64.3% |
基浆+1重量%的TS-5 | 9.8 | 72.0% |
基浆+1重量%的TS-6 | 10.7 | 69.4% |
基浆+1重量%的TS-7 | 9.2 | 73.7% |
基浆+1重量%的DTS-1 | 23.5 | 32.9% |
基浆+1重量%的DTS-2 | 25.1 | 28.3% |
基浆+1重量%的DTS-3 | 26.6 | 24.0% |
通过表2可以看出,采用本发明的提速剂TS-1~TS-7的基浆能够有效降低基浆的润滑系数,特别是采用本发明的优选的提速剂的基浆,其润滑系数降低率能够达到80%以上。
测试例3
表面张力测定:采用上海轩轶创析工业设备有限公司公司XG-CAMB1型号的接触角测量仪,分别对清水和含有上述提速剂的清水(提速剂的含量为1重量%)的表面张力进行测定,结果如表3所示。
表3
表面张力(mN/m) | |
清水 | 71.22 |
清水+1重量%的TS-1 | 27.33 |
清水+1重量%的TS-2 | 27.15 |
清水+1重量%的TS-3 | 27.18 |
清水+1重量%的TS-4 | 28.92 |
清水+1重量%的TS-5 | 29.73 |
清水+1重量%的TS-6 | 29.73 |
清水+1重量%的TS-7 | 29.24 |
清水+1重量%的DTS-1 | 46.7 |
清水+1重量%的DTS-2 | 48.2 |
清水+1重量%的DTS-3 | 49.3 |
通过表3可以看出,在加入提速剂之后,溶液的表面张力急速下降;这样表明,本发明的提速剂可以改变钻头表面润湿性,防止钻头泥包;另一方面,降低表面张力,可以改变岩石表面的润湿性,使钻井液通过岩石间的微小裂缝进入到岩石中,减少了压持效应的影响,防止了重复钻进,从而提高了机械钻速。
测试例4
机械钻速的测试:采用ZJMN-1钻速模拟装置,并设置:钻进深度为15cm,转速设定为60转/min,钻压设定为0.5kN,钻液流速为15L/min;对上述基浆(基浆如测试例1所配制的)以及含有0.4重量%的提速剂的基浆的钻速进行测定,并计算钻速提高率,该钻速提高率=(含有提速剂的基浆钻速-基浆钻速)/基浆钻速*100%。
结果见表4所示。
表4
通过表4可以看出,采用本发明的提速剂后,钻速有了明显的提高,转速提高在28%以上,优选在30%以上,更优选在40%以上,例如为40-55%。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。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,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于钻井液的提速剂,其特征在于,该提速剂含有:磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚;
其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:1-10:0.5-10:1-10:1-10。
2.根据权利要求1所述的提速剂,其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:2-8:1-8:2-8:2-8;
优选地,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、缩水甘油醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚的重量比为100:2-5:1-4:2-5:2-5。
3.根据权利要求1或2所述的提速剂,其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯中,所述的长链脂肪酸为C10-C18的单有机酸,优选为硬酯酸、蓖麻油酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸和亚油酸中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的提速剂,其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯由以下方法制得,该方法包括:
(1)在碱性化合物存在下,将丙三醇进行脱水缩合反应;
(2)在碱性化合物存在下,将所述脱水缩合反应的产物与长链脂肪酸进行酯化反应;
(3)在磺化剂存在下,将所述酯化反应的产物进行磺化反应;所述磺化反应的产物即为所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯;
其中,所述丙三醇、长链脂肪酸和以SO3计的磺化剂的摩尔比为1:0.5-1.2:1-1.5。
5.根据权利要求4所述的提速剂,其中,所述磺化的聚甘油长链脂肪酸酯的制备方法中,步骤(1)中,所述脱水缩合反应的条件包括:温度为200-240℃,时间为3-6h;
步骤(2)中,所述酯化反应的条件包括:温度为70-100℃,时间为2-6h;
步骤(3)中,所述磺化反应的条件包括:温度为70-100℃,时间为2-6h。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的提速剂,其中,所述脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-5、AEO-8、AEO-9和AEO-10中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的提速剂,其中,所述缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚和季戊四醇缩水甘油醚中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的提速剂,其中,所述烷基苯酚聚氧乙烯醚为壬基苯酚聚氧乙烯醚、仲辛基苯酚聚氧乙烯醚、辛基苯酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯酚聚氧乙烯醚和二壬基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
9.含有权利要求1-8中任意一项所述的提速剂的水基钻井液。
10.权利要求9所述的水基钻井液在油气开采中的应用。
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