CN107828391A - 一种应用于油基钻井液的高温乳化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于油基钻井液的高温乳化剂及其制备方法,属于石油钻井液技术领域。该高温乳化剂包括以下按质量百分数计的原料:脂肪酸酰胺10~45%、氧化脂肪酸30~60%、马来酸化妥尔油脂肪酸10~30%、流变性调节剂5~20%、矿物油10~30%;以上原料的总百分含量为100%。该制备方法是:将脂肪酸酰胺、氧化脂肪酸、马来酸化妥尔油脂肪酸、流变性调节剂和矿物油混合、60℃下搅拌反应1~2h,出料得高温乳化剂。本发明的高温乳化剂具有耐高温、破乳电压高、滤失量低等优点,能够使钻井液体系稳定,添加量少,使用方便有效,便于推广应用。本发明的制备方法工序简单,步骤简单,方便生产,大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井液技术领域,具体涉及一种应用于油基钻井液的高温乳化剂及其制备方法。
背景技术
钻井液是应用于石油钻探中孔内使用的循环冲洗介质。钻井液基于主要组分的不同分为水基钻井液和油基钻井液两大类,其中油基钻井液是一种以油(主要是柴油或矿物油)为载体,各种化学处理剂及水作为分散相的溶胶悬浮混合体系,其主要成分通常包括矿物油、柴油、加重材料、化学处理剂和氯化钙盐水等。相对于水基钻井液,油基钻井液具有较强的防塌抑制性、润滑性和良好的储层保护性能,尤其可满足强水敏及高温、超高温地层,或者需要钻大位移特殊井及海上水平井等特殊钻井需要。
油基钻井液呈现为乳液状,其抗温性能高低的关键在于高温下油基钻井液的乳液是否稳定,而乳化剂是决定乳状液稳定性的关键因素。钻井液乳化剂是一种用来促使两种互不相溶的液体形成均匀混合乳化液的处理剂,一般认为钻井液乳化剂的作用是:(1)在油/水界面形成具有一定强度和紧密程度的吸附界面膜,阻止液滴碰撞时发生聚并而使乳状液稳定;(2)降低油水界面张力,使得体系稳定;(3)增加外相粘度,增加液滴发生碰撞的阻力。在上述三个作用中,吸附膜的强度最为重要,因而被认为是乳状液能否保持稳定的决定性因素。
目前,钻井液乳化剂在生产制备时,一般分为主乳化剂和辅乳化剂,主乳化剂和辅乳化剂会增加现场操作特别是体系维护的困难,使得钻井液体系容易出现复杂情况。同时生产主乳化剂和辅乳化剂会增加生产工序和产品成本,且加入大量的乳化剂有可能会使钻井液的破乳电压变低,不利于钻井液体系的稳定。
综上所述,研发一种可以应用于高温等极端情况下的油基钻井液乳化剂是非常必要的,也是当前研究的热点。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种应用于油基钻井液的高温乳化剂及其制备方法,该高温乳化剂具有耐高温、破乳电压高、滤失量低等优点,能够使钻井液体系稳定,添加量少,使用方便有效,便于推广和应用。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,其包括以下按质量百分数计的原料:脂肪酸酰胺10~45%、氧化脂肪酸30~60%、马来酸化妥尔油脂肪酸10~30%、流变性调节剂5~20%、矿物油10~30%;以上原料的总百分含量为100%。
作为本发明优选的实施方式,所述脂肪酸酰胺为脂肪酸、多乙烯多胺、柠檬酸与有机溶剂反应所得的反应产物。
进一步优选地,所述脂肪酸酰胺是按以下步骤制成的:将脂肪酸与多乙烯多胺按质量比3~6:1进行反应,反应结束后,按脂肪酸与柠檬酸的质量比3~5:1再加入柠檬酸进行反应,得到的最终产物与有机溶剂按质量比8~12:1进行混合,即得。
更进一步优选地,所述脂肪酸选自豆油油酸、动物油酸、亚油酸、饱和脂肪酸、妥尔油脂肪酸中的至少一种;所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种;所述有机溶剂选自乙二醇、二丙二醇甲醚、二乙二醇单丁醚中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式,所述氧化脂肪酸是由油酸、亚油酸、妥尔油脂肪酸中的一种经过加热通入空气或氧气反应得到的反应产物。
作为本发明优选的实施方式,所述马来酸化妥尔油脂肪酸是由妥尔油脂肪酸和马来酸酐按质量比2~4:1反应所得到的产物。
作为本发明优选的实施方式,所述流变性调节剂选自二聚酸、三聚酸或两者的混合物中的一种。
作为本发明优选的实施方式,所述矿物油为3#白油或5#白油。
在上述高温乳化剂的配方中,脂肪酸酰胺与氧化脂肪酸复配具有协同作用,不仅能提高本发明的乳化剂在高温下的稳定性,还能提高破乳电压值;马来酸化妥尔油脂肪酸用于控制滤失量,使乳化剂具有较低的高温高压滤失量,从而降低降滤失剂的加量;流变性调节剂用于调节乳化剂的流变性;矿物油作为乳化剂的载体,具有溶剂作用。
本发明还提供了一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的制备方法,其包括以下步骤:
A、脂肪酸酰胺的制备:将配方量的脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~180℃;向反应釜中投加多乙烯多胺,将反应釜中的温度升至150~190℃,反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值<10mgKOH/g;将物料的温度冷却至90~120℃,加入柠檬酸后将反应釜的温度升至120~150℃,通气反应3~5h,反应过程中每隔1h测定物料的胺值,直至胺值<12mgKOH/g;将物料的温度冷却至50~80℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得脂肪酸酰胺;
B、氧化脂肪酸的制备:将油酸或亚油酸或妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~150℃,按1~7L/h的气速通气,保温反应8~12h,反应过程中每隔2h测定物料的酸值,直至酸值<170mgKOH/g;将物料的温度冷却至40~70℃,出料得氧化脂肪酸;
C、马来酸化妥尔油脂肪酸的制备:将妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至110~150℃;向反应釜投加马来酸酐,快速加热使反应釜温度升至200~250℃,保温反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值>240mgKOH/g;将物料温度冷却至70~100℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得马来酸化妥尔油脂肪酸;
D、将配方量的脂肪酸酰胺、氧化脂肪酸、马来酸化妥尔油脂肪酸、流变性调节剂和矿物油投入反应釜中,在50~70℃下搅拌反应1~2h,出料得所述高温乳化剂。
本发明还提供了一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的生产系统,其包括反应釜、混合釜、冷凝装置、加热装置、通气装置和成品储罐;
所述反应釜的顶部上设置有固体投料口和液体投料口,所述液体投料口通过管道连接有液体原料储罐,所述反应釜内设置有搅拌桨,所述反应釜的内壁上设置有盘管,所述反应釜的底部设置有吹气管;所述冷凝装置通过管道与所述反应釜的顶部连通,所述加热装置与盘管连通,所述通气装置与吹气管连通;
所述混合釜的顶部设置有液体投料口,所述混合釜的内壁上设置有盘管;所述反应釜的出料口通过管道与所述混合釜的液体投料口连通;所述混合釜的出料口通过管道与所述成品储罐连通。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明所提供的应用于油基钻井液的高温乳化剂为一体式乳化剂,具有耐高温、破乳电压高、滤失量低等优点,能够提高钻井液体系的稳定性;相对于现有技术中由主乳化剂和辅乳化剂组成的乳化剂体系来说,本发明可以减少钻井液配置过程中乳化剂的添加次数和添加量,大大降低现场操作特别是钻井液体系维护的难度,使用方便有效,便于推广和应用。
本发明的制备方法工艺简单、对设备要求低,能够精确控制反应温度,节省能耗,大大降低了生产成本。
本发明的生产系统工艺连续、方法简单,自动化生产,工业可操作性强,布局合理,生产效率高,具有节能效果。
附图说明
图1为本发明所述的制备方法的工艺流程图;
图2为本发明所述的生产系统的结构示意图;
附图标号说明:1、反应釜;2、混合釜;3、冷凝装置;31、冷凝水储罐;32、冷凝器;33、喷淋塔;4、加热装置;5、通气装置;51、氮气源;52、空压机;6、成品储罐;7、液体原料储罐;8、搅拌桨;9、防爆电机;10、盘管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,其包括以下按质量百分数计的原料:脂肪酸酰胺10~45%、氧化脂肪酸30~60%、马来酸化妥尔油脂肪酸10~30%、流变性调节剂5~20%、矿物油10~30%;以上原料的总百分含量为100%。
上述配方中,脂肪酸酰胺为脂肪酸、多乙烯多胺、柠檬酸与有机溶剂反应所得的反应产物。具体地,脂肪酸酰胺是按以下步骤制成的:将脂肪酸与多乙烯多胺按质量比3~6:1进行反应,反应结束后,按脂肪酸与柠檬酸的质量比3~5:1再加入柠檬酸进行反应,得到的最终产物与有机溶剂按质量比8~12:1进行混合,即得。在脂肪酸酰胺的制备过程中,脂肪酸选自豆油油酸、动物油酸、亚油酸、饱和脂肪酸、妥尔油脂肪酸中的至少一种;多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种;有机溶剂选自乙二醇、二丙二醇甲醚、二乙二醇单丁醚中的至少一种。
在上述配方中,氧化脂肪酸是由油酸、亚油酸、妥尔油脂肪酸中的一种经过加热通入空气或氧气反应得到的反应产物;马来酸化妥尔油脂肪酸是由妥尔油脂肪酸和马来酸酐按质量比2~4:1反应所得到的产物;流变性调节剂选自二聚酸、三聚酸或两者的混合物中的一种;矿物油为3#白油或5#白油。
如图1所示,为本发明所述的一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的制备方法,其包括以下步骤:
A、脂肪酸酰胺的制备:将配方量的脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~180℃;向反应釜中投加多乙烯多胺,将反应釜中的温度升至150~190℃,反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值<10mgKOH/g;将物料的温度冷却至90~120℃,加入柠檬酸后将反应釜的温度升至130~140℃,通气反应3~5h,反应过程中每隔1h测定物料的胺值,直至胺值<12mgKOH/g;将物料的温度冷却至50~80℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得脂肪酸酰胺;
B、氧化脂肪酸的制备:将油酸或亚油酸或妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~150℃,按1~7L/h的气速通气,保温反应8~12h,反应过程中每隔2h测定物料的酸值,直至酸值<170mgKOH/g;将物料的温度冷却至40~70℃,出料得氧化脂肪酸;
C、马来酸化妥尔油脂肪酸的制备:将妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至110~150℃;向反应釜投加马来酸酐,快速加热使反应釜温度升至200~250℃,保温反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值>240mgKOH/g;将物料温度冷却至70~100℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得马来酸化妥尔油脂肪酸;
D、将配方量的脂肪酸酰胺、氧化脂肪酸、马来酸化妥尔油脂肪酸、流变性调节剂和矿物油投入反应釜中,在50~70℃下搅拌反应1~2h,出料得所述高温乳化剂。
如图2所示,为本发明所述的一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的生产系统,其包括用于制备原料的反应釜1、用于混合物料的混合釜2、为反应提供冷却介质的冷凝装置3、为反应提供加热介质的加热装置4、用于防止反应过程中物料沉淀的通气装置5和用于储存乳化剂产品的成品储罐6。
具体地,反应釜1的顶部上设置有固体投料口和液体投料口,固体物料经固体投料口投入,液体投料口通过管道连接有液体原料储罐7,液体原料通过流量泵由液体原料储罐7经管道进入反应釜1内。反应釜1内设置有搅拌桨8,该搅拌桨8的桨叶为塑包钢式桨叶,能够防止搅拌桨8受到原料的腐蚀;搅拌桨8远离桨叶的一端伸出反应釜1的顶部并连接有用于驱动搅拌桨8旋转的防爆电机9。反应釜1的内壁上设置有与外界连通的盘管10,该盘管10由固定设置在反应釜1内壁上的挡水板固定;冷凝装置3通过管道与反应釜1的顶部连通,加热装置4与盘管10连通,将加热介质或冷却介质通过盘管10可实现对反应釜1内物料的温度调节。进一步地,为了便于精确掌握反应釜1内的实时温度,反应釜1内还设置有温控装置(图未示),该温控装置包括温度传感器和控制器,温度传感器设置在反应釜1内并与控制器信号连接,控制器分别与加热装置4和冷凝装置3连接且加热装置4与冷凝装置3受控制器控制。温度传感器将测得的实时温度发送至控制器中,控制器根据实时温度调节加热介质或冷凝介质的流量,使反应釜1内的温度达到反应所要求的反应温度。反应釜1的底部设置有用于向物料提供气体以防止物料沉淀的吹气管,通气装置5与吹气管连通。
具体地,冷凝装置3包括冷凝水储罐31和与冷凝水储罐31底部连通的冷凝器32,冷凝器32通过管道与反应釜1的顶部连通,冷凝水储罐31的顶部通过管道连接有喷淋塔33,喷淋塔33的底部上设置有废气出口。加热装置4包括导热油储罐,该导热油储罐通过带有流量泵和阀门的管道与盘管10连通。控制器分别与冷凝装置3的流量泵和加热装置4的流量泵电连接,以实现对冷凝介质或加热介质的流量控制。通气装置5包括氮气源51和空压机52,氮气源51分别通过管道与反应釜1和空压机52连通,在空压机52的作用下氮气被鼓入反应釜1的物料中。
混合釜2的顶部设置有原料投料口,反应釜1的出料口通过管道与混合釜2的原料投料口连通,反应釜1与混合釜2之间的管道上设置有半成品储罐6,半成品与反应釜1和混合釜2之间均设置有流量泵和阀门。同样地,混合釜2内设置有搅拌桨8,该搅拌桨8的桨叶为塑包钢式桨叶,能够防止搅拌桨8受到原料的腐蚀;搅拌桨8远离桨叶的一端伸出混合釜2的顶部并连接有用于驱动搅拌桨8旋转的防爆电机9。混合釜2的内壁上设置有与外界连通的加热盘管10,混合釜2的出料口通过带有流量泵和阀门的管道与成品储罐6连通。
下述实施例中所述方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得的工业级产品。
实施例1:高温乳化剂的制备
一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,以该高温乳化剂的质量百分数之和为100%计,该高温乳化剂的组成包括:脂肪酸酰胺30%,氧化脂肪酸35%,马来酸化妥尔油脂肪酸15%,二聚酸5%,5#白油15%。
如图1所示,该高温乳化剂的制备方法包括以下步骤:
A、脂肪酸酰胺的制备:
向10m3反应釜中投加3.6t豆油油酸,开启搅拌,用导热油进行加热,将油酸边搅拌边加热至130℃;采用流量泵向反应釜中投加二乙烯三胺0.72t,然后通过控温装置将反应釜中温度升至160~170℃,反应时间4~6h,反应过程中每隔1h取样测定物料的酸值,直至酸值<10mgKOH/g确认反应结束;
开启冷却水通过盘管10,将物料温度冷却至110℃,打开固体投料口,加入0.6t柠檬酸;开启导热油将反应釜温度升至130~140℃,开启底部吹气管按1.0m3/h的气速通入氮气,保温反应3~5,反应过程中每隔1h取样测定物料的胺值,直至测定胺值<12mgKOH/g确认反应结束;
开启冷却水将物料温度冷却至60℃,加入二乙二醇单丁醚1.1t,混合0.5~1h,出料得到脂肪酸酰胺。
B、氧化脂肪酸的制备:向10m3反应釜中投加5t油酸,开启搅拌,用导热油进行加热,将油酸边搅拌边加热至130℃;由反应釜底部吹气管按6L/h的气速通入氧气,保温反应8~12h;反应过程中每隔2h取样测定物料的酸值,直至酸值<170mgKOH/g后,确认反应结束;开启冷却水进入盘管,将物料温度冷却至60℃以下,出料得到氧化脂肪酸。
C、马来酸化妥尔油脂肪酸的制备:向10m3反应釜中投加4t妥尔油脂肪酸,开启搅拌,用导热油进行加热,将妥尔油脂肪酸边搅拌边加热至130℃;再向反应釜中投加马来酸酐1t,快速加热使反应釜温度升至230℃;230℃下保温反应4-6h,反应过程中每隔1h取样测定物料的酸值,直至酸值>240mgKOH/g后,反应结束;开启冷却水将物料温度冷却至80~90℃,再加入二乙二醇单丁醚1t,混合0.5~1h,出料得到马来酸化妥尔油脂肪酸。
D、将上述步骤制得的脂肪酸酰胺、氧化脂肪酸、马来酸化妥尔油脂肪酸和二聚酸、5#白油按配方量投入反应釜中,将反应釜温度控制在60℃左右,混合搅拌1~2h,出料进入储罐,得到高温乳化剂。
实施例2:高温乳化剂的制备
一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,以该高温乳化剂的质量百分数之和为100%计,该高温乳化剂的组成包括:脂肪酸酰胺20%,氧化脂肪酸45%,马来酸化妥尔油脂肪酸20%,三聚酸5%,3#白油10%。
本实施例中,脂肪酸酰胺是按以下步骤制成的:将动物油酸与三乙烯四胺按质量比4.5:1进行反应,反应结束后,按动物油酸与柠檬酸的质量比4:1再加入柠檬酸进行反应,得到的最终产物与乙二醇按质量比10:1进行混合,即得。氧化脂肪酸是由亚油酸经过加热通入空气反应得到的反应产物;马来酸化妥尔油脂肪酸是由妥尔油脂肪酸和马来酸酐按质量比3:1反应所得到的产物。
制备方法同实施例1。
实施例3:高温乳化剂的制备
一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,以该高温乳化剂的质量百分数之和为100%计,该高温乳化剂的组成包括:脂肪酸酰胺20%,氧化脂肪酸30%,马来酸化妥尔油脂肪酸25%,二聚酸与三聚酸的混合物10%,5#白油15%。
本实施例中,脂肪酸酰胺是按以下步骤制成的:将饱和脂肪酸与四乙烯五胺按质量比4.5:1进行反应,反应结束后,按饱和脂肪酸与柠檬酸的质量比4:1再加入柠檬酸进行反应,得到的最终产物与二丙二醇甲醚按质量比10:1进行混合,即得。氧化脂肪酸是由妥尔油脂肪酸经过加热通入氧气反应得到的反应产物;马来酸化妥尔油脂肪酸是由妥尔油脂肪酸和马来酸酐按质量比4:1反应所得到的产物。
制备方法同实施例1。
实施例4:高温乳化剂应用于柴油基钻井液的效果验证
将以上实施例1所得的油基钻井液高温乳化剂采用表1中的钻井液配方进行性能评价,主要通过将实施1制得的高温乳化剂应用于柴油基钻井液中,测试柴油基在热滚实验前后的各项性能指标,包括热滚前流变性参数、破乳电压、热滚后流变性参数、破乳电压和高温高压滤失量等。
表1含有实施例1的高温乳化剂的柴油基钻井液配方
由表1的性能参数可见,通过添加本发明的高温乳化剂可以使柴油基钻井液的反向乳化体系更加稳定,并提高钻井液泥浆的粘度而保持钻井液中分散相的悬浮。因此,可以通过测定钻井液的流变性参数和破乳电压来确定柴油基钻井液和高温乳化剂的性能,结果见表2。
表2含有实施例1的高温乳化剂的柴油基钻井液热滚实验结果
从表2中能够看出,本发明实施例1所制得的基于油基钻井液的高温乳化剂在应用于柴油基钻井液时,体系具有较高的破乳电压,抗温性能能够达到177℃,热滚前后流变性能变化不大,并且滤失量较低,由此能够说明本发明所提供的基于油基钻井液的高温乳化剂和柴油基钻井液具有很好的配伍性。
实施例5:高温乳化剂应用于白油基钻井液的效果验证
将以上实施例1所得的油基钻井液高温乳化剂采用表3中的钻井液配方进行性能评价,主要通过将实施1制得的高温乳化剂应用于白油基钻井液中,测试白油基在热滚实验前后的各项性能指标,包括热滚前流变性参数、破乳电压、热滚后流变性参数、破乳电压和高温高压滤失量等。
表3含有实施例1的高温乳化剂的白油基钻井液配方
由表3的性能参数可见,通过添加本发明的高温乳化剂可以使白油基钻井液的反向乳化体系更加稳定,并提高钻井液泥浆的粘度而保持钻井液中分散相的悬浮。因此,同样地可以通过测定钻井液的流变性参数和破乳电压来确定钻井液和高温乳化剂的性能、以及该高温乳化剂与白油基钻井液的配伍情况。结果见表4。
表4含有实施例1的高温乳化剂的白油基钻井液热滚实验结果
表4表明,添加了本发明实施例1的高温乳化剂的白油基钻井液在177℃(350F)和204℃(400F)下热滚前后的流变性参数比较稳定,破乳电压(ES)在热滚前后都保持了较高的数值,并且具有较低的滤失量,这说明了本发明的高温乳化剂与白油基钻井液具有较好的配伍性,表现出较佳的乳化性能。
由实施例1、4、5可知,本发明所提供的高温乳化剂应用于高温高密度钻井液中,表现出具有较高的破乳电压,其抗温性能能够达到204℃,钻井液在热滚前后流变性能稳定,并且具有较低的滤失量。且本发明所提供的高温乳化剂为一体化乳化剂,相对于现有技术来说,能够减少钻井液中乳化剂的添加次数和添加量,从而能够减少钻井成本,还能够降低现场操作特别是体系维护的困难系数,进而减少复杂情况的出现,使用方便有效,能够很好地满足高深井的钻探作业的需求。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:包括以下按质量百分数计的原料:脂肪酸酰胺10~45%、氧化脂肪酸30~60%、马来酸化妥尔油脂肪酸10~30%、流变性调节剂5~20%、矿物油10~30%;以上原料的总百分含量为100%。
2.根据权利要求1所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述脂肪酸酰胺为脂肪酸、多乙烯多胺、柠檬酸与有机溶剂反应所得的反应产物。
3.根据权利要求2所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述脂肪酸酰胺是按以下步骤制成的:将脂肪酸与多乙烯多胺按质量比3~6:1进行反应,反应结束后,按脂肪酸与柠檬酸的质量比3~5:1再加入柠檬酸进行反应,得到的最终产物与有机溶剂按质量比8~12:1进行混合,即得。
4.根据权利要求2或3所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述脂肪酸选自豆油油酸、动物油酸、亚油酸、饱和脂肪酸、妥尔油脂肪酸中的至少一种;所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种;所述有机溶剂选自乙二醇、二丙二醇甲醚、二乙二醇单丁醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述氧化脂肪酸是由油酸、亚油酸、妥尔油脂肪酸中的一种经过加热通入空气或氧气反应得到的反应产物。
6.根据权利要求1所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述马来酸化妥尔油脂肪酸是由妥尔油脂肪酸和马来酸酐按质量比2~4:1反应所得到的产物。
7.根据权利要求1所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述流变性调节剂选自二聚酸、三聚酸或两者的混合物中的一种。
8.根据权利要求1所述的应用于油基钻井液的高温乳化剂,其特征在于:所述矿物油为3#白油或5#白油。
9.一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、脂肪酸酰胺的制备:将配方量的脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~180℃;向反应釜中投加多乙烯多胺,将反应釜中的温度升至150~190℃,反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值<10mgKOH/g;将物料的温度冷却至90~120℃,加入柠檬酸后将反应釜的温度升至120~150℃,通气反应3~5h,反应过程中每隔1h测定物料的胺值,直至胺值<12mgKOH/g;将物料的温度冷却至50~80℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得脂肪酸酰胺;
B、氧化脂肪酸的制备:将油酸或亚油酸或妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至120~150℃,按1~7L/h的气速通气,保温反应8~12h,反应过程中每隔2h测定物料的酸值,直至酸值<170mgKOH/g;将物料的温度冷却至40~70℃,出料得氧化脂肪酸;
C、马来酸化妥尔油脂肪酸的制备:将妥尔油脂肪酸加入反应釜中,边搅拌边加热至110~150℃;向反应釜投加马来酸酐,快速加热使反应釜温度升至200~250℃,保温反应4~6h,反应过程中每隔1h测定物料的酸值,直至酸值>240mgKOH/g;将物料温度冷却至70~100℃,加入有机溶剂,反应0.5~1h,出料得马来酸化妥尔油脂肪酸;
D、将配方量的脂肪酸酰胺、氧化脂肪酸、马来酸化妥尔油脂肪酸、流变性调节剂和矿物油投入反应釜中,在50~70℃下搅拌反应1~2h,出料得所述高温乳化剂。
10.一种应用于油基钻井液的高温乳化剂的生产系统,其特征在于:包括反应釜、混合釜、冷凝装置、加热装置、通气装置和成品储罐;
所述反应釜的顶部上设置有固体投料口和液体投料口,所述液体投料口通过管道连接有液体原料储罐,所述反应釜内设置有搅拌桨,所述反应釜的内壁上设置有盘管,所述反应釜的底部设置有吹气管;所述冷凝装置通过管道与所述反应釜的顶部连通,所述加热装置与盘管连通,所述通气装置与吹气管连通;
所述混合釜的顶部设置有液体投料口,所述混合釜的内壁上设置有盘管;所述反应釜的出料口通过管道与所述混合釜的液体投料口连通;所述混合釜的出料口通过管道与所述成品储罐连通。
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