CN110624472B - 一种乳化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种乳化剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110624472B
CN110624472B CN201910928905.8A CN201910928905A CN110624472B CN 110624472 B CN110624472 B CN 110624472B CN 201910928905 A CN201910928905 A CN 201910928905A CN 110624472 B CN110624472 B CN 110624472B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
oil
emulsifier
preparation
alkynol
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.)
Active
Application number
CN201910928905.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110624472A (zh
Inventor
李万强
胡宗建
钱帆
何涛
张谦
邵平
王燕
杨野
杨芮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Weineng Drilling Aids Co ltd
Drilling Fluid Technology Service Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Weineng Drilling Aids Co ltd
Drilling Fluid Technology Service Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Weineng Drilling Aids Co ltd, Drilling Fluid Technology Service Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd filed Critical Chongqing Weineng Drilling Aids Co ltd
Priority to CN201910928905.8A priority Critical patent/CN110624472B/zh
Publication of CN110624472A publication Critical patent/CN110624472A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110624472B publication Critical patent/CN110624472B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/017Mixtures of compounds
    • C09K23/018Mixtures of two or more different organic oxygen-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种乳化剂及其制备方法和应用。该乳化剂包括以下重量份的组分:有机酸5~10份、氯化十六烷基吡啶20~30份、环氧乙烷10~20份、炔醇5~10份、植物油5~10份、流变调节剂1~5份,以及月桂酰肌氨酸钠1~5份。本申请制备得到的乳化剂具有优良的耐热等性能。

Description

一种乳化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化工技术领域,具体涉及一种乳化剂及其制备方法和应用。
背景技术
在钻井过程中,油基乳状液具有良好的热稳定性、润滑性、防塌抑制性和储层保护性,性能明显优于水基钻井液。但是在完井过程中,使用油基钻井液又有滤饼清除难、水泥和地层之间的胶结强度弱、钻屑表面的残余油、钻屑和废泥浆难处理的问题,所以完井过程中使用水基钻井液性能明显优于油基钻井液。因此存在钻井时易导致钻屑、地层等的润湿性改变,造成泥饼清除困难和固井时胶结强度低等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供一种乳化剂及其制备方法和应用,可有效解决现有钻井时存在的泥饼清除困难、易产生钻屑等问题。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种乳化剂,包括以下重量份的组分:
有机酸5~10份、氯化十六烷基吡啶20~30份、环氧乙烷10~20份、炔醇5~10份、植物油5~10份、流变调节剂1~5份,以及月桂酰肌氨酸钠1~5份。
进一步地,包括以下重量份的组分:
有机酸5份、氯化十六烷基吡啶26份、环氧乙烷10份、炔醇5份、植物油3份、流变调节剂2份,以及月桂酰肌氨酸钠4份。
进一步地,流变调节剂为丙三醇、二聚酸或三聚酸。
进一步地,有机酸为含氟氨基酸、磺酸或亚磺酸。
进一步地,炔醇为由炔化钠和酮羰基反应制备得到的。
进一步地,植物油为花生油、菜籽油、棉籽油、椰子油、棕榈油、亚麻油或蓖麻油。
上述乳化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方将有机酸、氯化十六烷基吡啶和植物油混合,于氮气氛围中,130~180℃反应5~10h,静置1~2h;
(2)将炔醇、环氧乙烷、流变调节剂和月桂酰肌氨酸钠混合后,再与步骤(1)所得产物搅拌混合,于100~180℃反应1~3h即可。
进一步地,步骤(1)中反应温度为145℃,反应时间为8h。
进一步地,步骤(2)中反应温度为125℃,反应时间为2h。
上述方法制备得到的乳化剂在制备油基钻井液中的应用。
本发明的有益效果为:
1、本申请采用有机酸、氯化十六烷基吡啶等成分来制备乳化剂,其中,有机酸与氯化十六烷基吡啶进行酰胺化反应,生成了具有多活性节点的梳型弧状的结构,能够大大提升制备得到的乳化剂的耐温性能,而氯化十六烷基吡啶作为一种具备长疏水碳链的叔胺类表面活性剂,其具备氨基,以其为原料制备乳化剂时,在酸性条件下,氨基质子化,乳化剂逆转为亲水状态,使得制备得到的乳化剂具备可在油基乳化剂和水基乳化剂之间进行转变的特性。
2、氯化十六烷基吡啶为叔胺类表面活性剂,本身即具备一定的杀菌功效防锈蚀性能,再与炔醇和月桂酰肌氨酸钠复配,可有效的提升制备得到的乳化剂对于钻井设备的防腐蚀功效,同时,还能改善乳化剂的耐热性能。
3、炔醇还能和环氧乙烷形成羟乙基醚化合物,而羟乙基醚化合物则具备优良的增稠、乳化、水分保护等特性,以此来进一步的提升制备得到的乳化剂的乳化性能,再与植物油、流变调节剂相配合,提升制备得到的乳化剂整体的湿润性,由此,在制备钻井液时,即可减少或无需副乳化剂的配合。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种油基井液乳化剂,包括以下重量份的组分:
磺酸10份、氯化十六烷基吡啶20份、环氧乙烷20份、炔醇10份、棕榈油10份、丙三醇1份,以及月桂酰肌氨酸钠5份。
其中,炔醇是由炔化钠和酮羰基反应制备得到的。
上述乳化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方将有机酸、氯化十六烷基吡啶和植物油混合,于氮气氛围中,130℃反应5h,静置2h;
(2)将炔醇、环氧乙烷、流变调节剂和月桂酰肌氨酸钠混合后,再与步骤(1)所得产物搅拌混合,于100℃反应3h即可。
实施例2
一种油基井液乳化剂,包括以下重量份的组分:
磺酸5份、氯化十六烷基吡啶26份、环氧乙烷10份、炔醇5份、棕榈油5份、丙三醇2份,以及月桂酰肌氨酸钠4份。
其中,炔醇是由炔化钠和酮羰基反应制备得到的。
上述乳化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方将磺酸、氯化十六烷基吡啶和棕榈油混合,于氮气氛围中,145℃反应8h,静置1.5h;
(2)将炔醇、环氧乙烷、丙三醇和月桂酰肌氨酸钠混合后,再与步骤(1)所得产物搅拌混合,于125℃反应2h即可。
实施例3
一种油基井液乳化剂,包括以下重量份的组分:
磺酸5份、氯化十六烷基吡啶30份、环氧乙烷10份、炔醇8份、棕榈油6份、丙三醇3份,以及月桂酰肌氨酸钠2份。
其中,炔醇是由炔化钠和酮羰基反应制备得到的。
上述乳化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配方将有机酸、氯化十六烷基吡啶和植物油混合,于氮气氛围中,180℃反应10h,静置2h;
(2)将炔醇、环氧乙烷、流变调节剂和月桂酰肌氨酸钠混合后,再与步骤(1)所得产物搅拌混合,于150℃反应2h即可。
实验例
1、取实施例1~3制备得到的乳化剂各5份,然后分别与柴油60份、氯化钙水溶液30份混合,分别向其中加入不同量的1mol/L的盐酸和1mol/L的NaOH溶液,考察可逆乳化剂稳定的乳液在酸性、碱性条件下的性质。
随着酸液的不断加入,实施例1~3制备得到的乳化剂稳定的乳液的破乳电压降低,稳定性下降。当pH值降为7以下时,乳液发生破乳。继续加入酸液,乳液逐渐逆转形成稳定的水包油乳液。
随着碱液的加入,实施例1~3的乳化剂在碱性范围内可稳定形成W/O乳液,此时析出量为0。且pH值越高,可逆乳化剂稳定的乳液的破乳电压越大,乳液越稳定,说明碱性环境有利于可逆乳液维持油包水乳液的性能。
2、取实施例1~3制备得到的乳化剂各5份,然后分别与柴油60份、氯化钙水溶液30份、3份有机土、200份重晶石混合,分别制得具备可逆转特性的钻井液,并于220℃热滚16h检测其性能,其结果见表1。
表1 钻井液性能
Figure BDA0002219729700000051
由表1数据可知,使用本申请制备得到的钻井液的性能均优于现有的钻井液,同时,在220℃时,本申请制备得到的乳化剂具有更加优良的抗高温性能,其余的各项性能也优于现有的钻井液。

Claims (9)

1.一种乳化剂的制备方法,其特征在于,包括以下重量份的原料:
有机酸5~10份、氯化十六烷基吡啶20~30份、环氧乙烷10~20份、炔醇5~10份、植物油5~10份、流变调节剂1~5份,以及月桂酰肌氨酸钠1~5份;所述机酸为含氟氨基酸、磺酸或亚磺酸;
其制备方法如下:
(1)按配方将有机酸、氯化十六烷基吡啶和植物油混合,于氮气氛围中,130~180℃反应5~10h,静置1~2h;
(2)将炔醇、环氧乙烷、流变调节剂和月桂酰肌氨酸钠混合后,再与步骤(1)所得产物搅拌混合,于100~180℃反应1~3h即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
有机酸5份、氯化十六烷基吡啶26份、环氧乙烷10份、炔醇5份、植物油5份、流变调节剂2份,以及月桂酰肌氨酸钠4份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述流变调节剂为丙三醇、二聚酸或三聚酸。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述炔醇为由炔化钠和酮羰基反应制备得到的。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述植物油为花生油、菜籽油、棉籽油、椰子油、棕榈油、亚麻油或蓖麻油。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述反应温度为145℃,反应时间为8h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应温度为125℃,反应时间为2h。
8.权利要求1~7任一项所述方法制备得到的乳化剂。
9.权利要求8所述乳化剂在制备油基钻井液中的应用。
CN201910928905.8A 2019-09-28 2019-09-28 一种乳化剂及其制备方法和应用 Active CN110624472B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910928905.8A CN110624472B (zh) 2019-09-28 2019-09-28 一种乳化剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910928905.8A CN110624472B (zh) 2019-09-28 2019-09-28 一种乳化剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110624472A CN110624472A (zh) 2019-12-31
CN110624472B true CN110624472B (zh) 2023-06-20

Family

ID=68973487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910928905.8A Active CN110624472B (zh) 2019-09-28 2019-09-28 一种乳化剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110624472B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103242143A (zh) * 2013-04-18 2013-08-14 岳阳市英泰合成材料有限公司 一种炔醇烷氧基化的生产工艺
CN104610944A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 中国石油天然气集团公司 一种以植物油为内相的水包油钻井液及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010290459B2 (en) * 2009-09-04 2014-06-12 Fujifilm Corporation Aqueous pigment dispersion, and aqueous ink for inkjet recording
MX343410B (es) * 2010-07-06 2016-11-04 Novartis Ag * Emulsiones cationicas de agua en aceite.
KR20140010433A (ko) * 2011-04-08 2014-01-24 바스프 에스이 합성 직물을 양이온성 살생물제로 처리하는 방법
CN105713582A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 中国石油天然气集团公司 一种可排放低生物毒性高温水基钻井液及其制备方法
CN109071727A (zh) * 2015-12-23 2018-12-21 路博润先进材料公司 碱溶胀性乳液聚合物
CN106833556B (zh) * 2016-12-08 2019-08-27 中石化石油工程技术服务有限公司 一种可逆乳化剂、其制备方法及环保型可逆乳化钻井液与应用
CN108239772B (zh) * 2016-12-27 2020-03-10 中国石油天然气股份有限公司 一种地面集输系统油水界面用缓蚀剂及其制备方法
CN109803753A (zh) * 2017-01-16 2019-05-24 亨斯迈石油化学有限责任公司 类双子和类低聚表面活性剂组合物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103242143A (zh) * 2013-04-18 2013-08-14 岳阳市英泰合成材料有限公司 一种炔醇烷氧基化的生产工艺
CN104610944A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 中国石油天然气集团公司 一种以植物油为内相的水包油钻井液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110624472A (zh) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110642739B (zh) pH响应性无土相可逆乳化钻井液及其制备与逆转方法
RU2535977C2 (ru) Полиамидный эмульгатор, основанный на полиаминах и жирной кислоте/карбоновой кислоте для использования в буровом растворе на масляной основе
CA2384108C (en) Quaternary ammonium salts as thickening agents for aqueous systems
RU2311439C2 (ru) Загущенные кислотные композиции и их применение
EP0382070B1 (de) Oleophile basische Aminverbindungen als Additiv in Invert-Bohrspülschlämmen
RU2501829C2 (ru) Стабилизирующие эмульсию агенты для применения в текучих средах для бурения и заканчивания скважин
IE63532B1 (en) Esters of carboxylic acids of medium chain-length as a component of the oil phase in invert drillingmuds
CN104402740B (zh) 一种酸化转向剂十八烷基丁基二羟乙基溴化铵及其制备方法与应用
EP3455324B1 (en) High temperature viscoelastic surfactant (ves) fluids comprising polymeric viscosity modifiers
US20210355371A1 (en) Viscoelastic surfactants for self-diverting acid under high temperature and preparation method
CA2403079A1 (en) Methods of drilling well bores using invertible oil external-water internal drilling fluids
CA2515058A1 (en) Stabilized colloidal and colloidal-like systems
CN110903820A (zh) 一种双疏增效助排剂及其制备方法
CN104312555A (zh) 一种抗高温油基钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用
CA1109356A (en) Gelled aqueous inorganic acid solutions and methods of using the same
CN114437703B (zh) 一种压裂用高效复合起泡助排剂及其制备方法
CN110624472B (zh) 一种乳化剂及其制备方法和应用
CN109666465B (zh) 一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液
ITUB20150865A1 (it) Fluidi per trattamenti sotterranei
CN106000217A (zh) 一种功能化Gemini表面活性剂构筑的粘弹体系
CN115873172B (zh) 钻井液用抗温抗盐降滤失剂及其制备方法
CN103013482B (zh) 一种复合井壁稳定剂
CN106566489B (zh) 一种高酸性气藏水基微泡压井液
CN113943422B (zh) 流型调节剂及其制备方法与应用
CN112521920A (zh) 一种含腐植酸的钻井泥浆处理剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant