CN107955588A - 一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺，采用煤油作为硬脂酸铝的溶剂，不仅能够有效提高硬脂酸铝的溶解度，而且煤油具有优良的降凝作用，能够显著提高产品的抗冻系数，使产品在‑20℃的低温条件下，仍然具有良好的流动性，有效提高了产品的低温消泡性能，拓宽了产品的应用场合；并且引入了具有优良热稳定性的甲基硅油，能够有效提高产品的热稳定性，在120℃的高温下，产品蒸发损失小，有效提高了产品的高温消泡性能，只需添加钻井液体积的0.2—0.4%即可起到优良的消泡功效，对于淡水钻井液、4%盐水钻井液和饱和盐水钻井液的密度恢复率分别可达到95.4%、97.6%和98.5%，消泡时间仅为3.1 min、1.4 min和1.0 min，具有潜在的行业实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及钻井液用料及其生产工艺领域，具体指一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺。
背景技术
在石油、天然气等能源的矿井打钻过程中，地层中的气体极易侵入钻井液使得钻井液起泡，与此同时，添加至钻井液中的表面活性剂、润滑剂等材料也可能导致钻井液起泡，这些泡沫能够降低钻井液对于岩屑的携带能力和比重，引发井壁坍塌、卡钻等事故。针对这一问题，采用最多的是在钻井液中添加消泡剂，以降低钻井液中的泡沫。目前，消泡剂大致可分为有机硅型、聚醚型和非硅型三大类。其中，有机硅型消泡剂因其消泡力强、耐高温、不挥发、无毒、化学性质稳定、不溶于起泡介质等优点而被广泛应用。然而，现有钻井液用消泡剂仍存在以下技术问题：
（1）低温下易凝结，流动性差，难以应用于低温环境；
（2）热稳定性差，高温条件下蒸发损失大，严重影响其消泡能力；
（3）消泡持续性差，消泡性能通常只能维持几分钟，需要持续不断地加入消泡，给钻井生产造成成本负担；
（4）用量大、污染大，使用时易产生凝聚、浮渣现象，造成泥浆污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在低温或高温条件下均具有优良流动性、用量小且具有持续消泡性能的钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺。
为解决上述问题，本发明所述的一种钻井液用硅油消泡剂，其原料组分及各组分的重量份数为：煤油1100—1400份，硬脂酸铝100—200份，乳化剂100—200份，甲基硅油50—150份，磷酸三丁酯100—300份，正辛醇100—200份，水50—200份；所述钻井液用硅油消泡剂的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照配方准确称量各原料组分置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的所述煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至所述反应釜中，保持釜内温度为30—50℃，在30—50分钟内将所述乳化剂缓慢均匀地加入釜内；持续搅拌升温，待温度升高至90—100℃后，持续保温120—180分钟；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将所述甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、水加入至所述反应釜中，持续搅拌并保温40—60分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至储存容器内，取样检验并入库存放。
进一步，所述各组分的重量份数为：煤油1200—1300份，硬脂酸铝120—160份，乳化剂120—160份，甲基硅油60—120份，磷酸三丁酯160—240份，正辛醇100—160份，水80—150份。
进一步，所述各组分的重量份数为：煤油1260—1300份，硬脂酸铝140—160份，乳化剂140—160份，甲基硅油80—100份，磷酸三丁酯180—200份，正辛醇120—150份，水100—120份。
进一步，所述乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
（1）本发明采用煤油作为硬脂酸铝的溶剂，不仅能够有效提高硬脂酸铝的溶解度，而且煤油具有优良的降凝作用，能够显著提高产品的抗冻系数，使产品在-20℃的低温条件下，仍然具有良好的流动性，有效提高了产品的低温消泡性能，拓宽了产品的应用场合。
（2）本发明采用起泡性低、抗泡性强的甲基硅油和硬脂酸铝作为消泡剂，有效提升了产品的消泡性能，甲基硅油具有优良的热稳定性，能够有效提高产品的热稳定性，在120℃的高温下，产品蒸发损失小，仍处于良好的流动状态，有效提高了产品的高温消泡性能。
（3）本发明同时引入磷酸三丁酯作为消泡剂，可以使已形成泡沫的膜处于不稳定的状态而迅速消泡；并且引入正辛醇作为稳定剂，能够有效保持产品的化学平衡性能，降低表面活力，降低产品光、热或氧化分解系数，有效提升产品的持续消泡性能。
（4）本发明具有优良的热稳定性，能够应用于-20—120℃的宽温度范围，添加量小，只需添加钻井液体积的0.2—0.4%即可起到优良的消泡功效，不会产生凝聚、浮渣现象造成泥浆污染，影响泥浆性能。
（5）本发明用途广泛，消泡性能显著，对于淡水钻井液、4%盐水钻井液和饱和盐水钻井液的密度恢复率分别可达到95.4%、97.6%和98.5%，消泡时间仅为3.1 min、1.4 min和1.0 min，具有潜在的行业实用价值。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明及其效果作进一步说明。
实施例1：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油110 kg、硬脂酸铝10 kg、乳化剂10 kg、甲基硅油5 kg、磷酸三丁酯10 kg、正辛醇10 kg、水5 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为30℃，在30分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至90℃后，持续保温120分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温40分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例2：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油120 kg、硬脂酸铝12 kg、乳化剂12 kg、甲基硅油6 kg、磷酸三丁酯13 kg、正辛醇12 kg、水8 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为35℃，在35分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至95℃后，持续保温130分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温45分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例3：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油126 kg、硬脂酸铝14 kg、乳化剂14 kg、甲基硅油8 kg、磷酸三丁酯16 kg、正辛醇14 kg、水10 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为40℃，在40分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至100℃后，持续保温140分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、脱硫消泡剂和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温50分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例4：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油130 kg、硬脂酸铝15 kg、乳化剂15 kg、甲基硅油9 kg、磷酸三丁酯18 kg、正辛醇15 kg、水12 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为45℃，在45分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至95℃后，持续保温150分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温50分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例5：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油135 kg、硬脂酸铝16 kg、乳化剂16 kg、甲基硅油10 kg、磷酸三丁酯20 kg、正辛醇16 kg、水15 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为50℃，在40分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至90℃后，持续保温160分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温60分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例6：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油138 kg、硬脂酸铝18 kg、乳化剂18 kg、甲基硅油12 kg、磷酸三丁酯24 kg、正辛醇18 kg、水18 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为40℃，45分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至95℃后，持续保温170分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温55分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
实施例7：一种钻井液用硅油消泡剂的制备
（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油140 kg、硬脂酸铝20 kg、乳化剂20 kg、甲基硅油15 kg、磷酸三丁酯30 kg、正辛醇20 kg、水20 kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为30℃，在50分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至100℃后，持续保温180分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温50分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。
分别取上述实施例1—7样品依据玉门油田科达化学有限责任公司企业标准Q/YMKD 004《钻井液用消泡剂——有机硅GX-1》进行性能检验，检验结果如下表所示：
实施例样品检验结果统计表
从以上检验结果可以看出，7个实施例样品的各项性能参数均符合玉门油田科达化学有限责任公司企业标准Q/YMKD 004《钻井液用消泡剂——有机硅GX-1》的相关指标要求。其中以实施例4样品的消泡性能最佳，其对于淡水钻井液、4%盐水钻井液和饱和盐水钻井液的密度恢复率分别达到95.4%、97.6%和98.5%，消泡时间分别为3.1 min、1.4 min和1.0 min。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：其原料组分及各组分的重量份数为：煤油1100—1400份，硬脂酸铝100—200份，乳化剂100—200份，甲基硅油50—150份，磷酸三丁酯100—300份，正辛醇100—200份，水50—200份；所述钻井液用硅油消泡剂的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按照配方准确称量各原料组分置于相应容器中备用；
（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的所述煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至所述反应釜中，保持釜内温度为30—50℃，在30—50分钟内将所述乳化剂缓慢均匀地加入釜内；持续搅拌升温，待温度升高至90—100℃后，持续保温120—180分钟；
（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将所述甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、水加入至所述反应釜中，持续搅拌并保温40—60分钟充分乳化；
（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至储存容器内，取样检验并入库存放。
2.根据权利要求1所述的一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：所述各组分的重量份数为：煤油1200—1300份，硬脂酸铝120—160份，乳化剂120—160份，甲基硅油60—120份，磷酸三丁酯160—240份，正辛醇100—160份，水80—150份。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：所述各组分的重量份数为：煤油1260—1300份，硬脂酸铝140—160份，乳化剂140—160份，甲基硅油80—100份，磷酸三丁酯180—200份，正辛醇120—150份，水100—120份。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：所述乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109762539A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-05-17 | 北京启顺京腾科技有限责任公司 | 一种新型钻井液用油基润滑剂及其合成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103074041A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-05-01 | 四川仁智油田技术服务股份有限公司 | 一种水基钻井液用消泡剂及其制备方法 |
| US20160024368A1 (en) * | 2007-03-09 | 2016-01-28 | Canadian Energy Services L.P. | Drilling fluid and methods |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160024368A1 (en) * | 2007-03-09 | 2016-01-28 | Canadian Energy Services L.P. | Drilling fluid and methods |
| CN103074041A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-05-01 | 四川仁智油田技术服务股份有限公司 | 一种水基钻井液用消泡剂及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109762539A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-05-17 | 北京启顺京腾科技有限责任公司 | 一种新型钻井液用油基润滑剂及其合成方法 |
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