CN111154464A - 一种用于钻井的磺化沥青 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于钻井的磺化沥青，所述磺化沥青包括的组分及含量为：轻质油650‑700L、第一沥青70‑74kg、第二沥青38‑42kg、第三沥青100‑115kg、发烟硫酸、烧碱溶液。本发明的用于钻井的磺化沥青，集多种功能于一身，是一种高效的泥浆助剂，具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点，不伤害油气层，在泥浆中具备化学活性封堵和物理封堵两个方面。

Description

一种用于钻井的磺化沥青
技术领域
本发明涉及沥青相关方面技术领域，特别是涉及一种用于钻井的磺化沥青。
背景技术
随着现代工业的发展，石油已经名副其实地成为工业的血液，对工业的运行起着决定性的作用。在石油的开采中，钻井时需要用到钻井液，以提高水溶性、油溶性。
现有的用于钻井的钻井液水溶性、油溶性方面的性能较差，导致泥浆的流变性、防塌能力、降滤失性能和降摩阻能力不明显，使用效果差。
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于钻井的磺化沥青，集多种功能于一身，是一种高效的泥浆助剂。该磺化沥青具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点，不伤害油气层，在泥浆中具备化学活性封堵和物理封堵两个方面的作用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于钻井的磺化沥青，解决了现有的用于钻井的钻井液水溶性、油溶性方面的性能较差，导致泥浆的流变性、防塌能力、降滤失性能和降摩阻能力不明显的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于钻井的磺化沥青，该磺化沥青包括的组分和质量含量为：质油650-700L、第一沥青70-74kg、第二沥青38-42kg、第三沥青100-115kg、发烟硫酸、烧碱溶液。
可选的，所述轻质油为QZY轻质油，密度为0.653克/立方厘米。
可选的，所述第三沥青分两次投料，第一次投料42kg，第二次投70kg。
可选的，所述的发烟硫酸采用气体SO3：140kg，按游离SO320％，投放发烟硫酸700kg，发烟硫酸比重1.94，则体积为360L。
可选的，所述的烧碱溶液采用固碱112kg，配成28％的水溶液，310L，其比重1.30，(配方水：固碱＝100:38)蒸馏过程中再向釜中补加水250～300L。
可选的，还包括柴油6.5-11.6kg和调节剂2.3-5.4kg。
可选的，所述调节剂包括的组分和质量含量为氢氧化镁2-5份、硬脂酸铝1.5-3.2份、碳酸铁2.2-5.4份、辛基酚聚氧乙烯醚0.52-0.89份。
可选的，所述的改性聚乙烯醇、硬脂酸铝、碳酸铁呈粉末状，比表面积S为450-860m2/g。
可选的，本发明还公开了一种磺化沥青的生产装置，包括支撑座，所述支撑座的上表面一侧连接有制备箱，所述支撑座的上表面另一侧连接有固定座，所述制备箱的上表面中部连接有入料斗，所述入料斗的内部两侧均连接有挡板，所述入料斗的内部活动连接有破碎辊，所述破碎辊的外侧连接有破碎齿，所述制备箱的内部活动连接有研磨辊，所述固定座的上表面连接有驱动电机，所述驱动电机的一侧活动连接有转动杆，所述转动杆的外侧连接有搅拌杆。
可选的，所述制备箱的下表面中部连接有出料管；所述出料管的底端连接有收料箱。
可选的，所述支撑座的下表面两侧均连接有支撑腿；所述支撑腿的底端连接有硅胶垫。
可选的，所述制备箱的一侧连接有辅助配料斗；所述入料斗的外侧活动连接有齿轮；所述齿轮通过连接轴与破碎辊连接。
可选的，所述制备箱的外侧活动连接有皮带轮；所述皮带轮的中部连接有传动轴且通过传动轴与研磨辊连接。
可选的，所述制备箱的内底壁为倾斜面；所述支撑座的下表面紧贴收料箱的上表面。
可选的，所述转动杆的一端活动连接有轴承座；所述轴承座位于制备箱的一侧内壁下端并与制备箱连接。
可选的，所述破碎齿的材料为硬质合金，其硬度Y为HRA 82-91；抗弯强度Q1为1150-1460MPa；特别是，为了更好地对材料进行破碎，并提高工作寿命，所述的硬度Y和抗弯强度Q1之间满足Y·Q1大于等于97400小于等于132540。
可选的，所述研磨辊为金属材质，两个研磨辊之间的间隙d为0.15-0.89mm，所述研磨辊的研磨面的表面粗糙度Ra为4-8.5μm。
可选的，为了更好地制备磺化沥青，两个研磨辊之间的间隙d、硬度Y和抗弯强度Q1之间满足一下关系：
Y1/2＝α·(d·Q1)1/3；
其中α为关系系数，取值范围为0.95-1.52。
可选的，本发明还公开了一种磺化沥青的生产方法，该生产方法包括以下步骤：
步骤一：准备工段：将第一沥青、第二沥青、第三沥青放置在低于0℃的环境下冷冻3-5小时，然后将第一沥青(荆门沥青)敲成Φ5cm的小块，将第三沥青(常州沥青)粉碎成40目，将第二沥青(洛阳沥青)敲成Φ5cm的小块，并按基本配方要求，秤准称重。
步骤二：酸分解阶段：关闭蒸酸罐底阀，打开放空阀，关闭酸计量罐底阀，打开通压酸罐的阀门，关闭通磺化罐的阀门；接着向压酸罐中放入足够量的发烟硫酸，按上气带，打开通酸计量罐的阀门，再接通电源用空压机向酸计量罐中压酸，待酸加至规定量时，切断电源，拔掉气带。打开酸计量罐底阀，向蒸酸罐中加酸，酸加完后关闭酸计量罐底阀，关闭蒸酸罐放空阀，开火加热蒸酸，当SO3气体压力升至0.6kg/cm2时，打开通向磺化罐的阀门，磺化工段开始送气，在磺化过程汇中，保持SO3压力在0.6-0.8kg/cm2，不准超过1kg，当酸温度到280℃时，停止加热，熄火，让酸自然冷却5-6小时，打开蒸酸罐底阀将废酸放入废酸压酸管中，冷却后用空压机压入废酸储罐。
步骤三：溶沥青工段：检查反应釜底阀是否关闭，打开反应罐人孔，检查反应罐内是否有异物，如有异物，应及时清除，向反应釜中加入规定量的QZY轻质油，按下搅拌器电源按钮，开动搅拌器。在搅拌时向釜内加入预先称重好沥青，顺序依次第一沥青72kg→第二沥青40kg→第三沥青(粉)42kg，盖上反应釜人孔盖，上好周围紧固螺丝，常温下搅拌溶解1-1.5小时，待沥青溶完后，方可开始通SO3气体磺化。
步骤四：磺化工段：打开反应釜夹套及盘管冷却水，打开SO3气体阀门，通知酸分解工段送气，搅拌下向釜内物料通SO3磺化，轻微打开反应釜放空阀，观察SO3通气效果，调节釜内无压力，随时注意观察釜内物料升温情况，一般在磺化阶段，釜内温升净值t在17-19℃，磺化通气时间T控制在4-5.5小时，通SO3气体完毕后，关闭SO3气阀门，继续搅拌30分钟，同时通知酸分解工段，磺化过程中随时与蒸酸工段取得联系，以保证SO3气体保持畅通。
步骤五：中和工段：向碱液计量罐中用泵打入预先配好的比重1.30烧碱水溶液，规定量为310L，全部打开放空阀阀门，开始加减溶液。在加碱时，阀门要开小，碱液呈溪流状加入，并随时观察釜内物料温度上升情况，随时调整阀门大小。加碱后期，可稍微增快加碱速度，加碱中和时间一般为4-5.5小时，加碱完毕，加第三沥青粉70kg，加调节剂10kg，继续搅拌30分钟，中和完毕，关闭碱液阀门。
步骤六：蒸馏工段：关闭反应釜夹套和盘管冷却水阀门，关闭放空阀阀门，打开反应釜蒸馏阀门，打开冷凝器冷却水阀门，适度打开盘管蒸汽阀门，使釜内物料缓慢升温。釜内温度上升至40℃以上时，溶剂开始冷却器中漫出，蒸馏温度最高55℃，立即停止蒸汽加热。蒸馏过程应向釜内分次加水150-200L，每釜溶剂回收蒸馏时间为2.0-3.0小时，回收后的溶剂通过压力罐压入油水分离罐，该溶剂在油水分离罐中静置24小时后，分出水分，无水溶剂循环使用，蒸馏完毕，关闭蒸馏冷凝管冷却水阀门，关闭反应罐蒸馏阀门。
步骤七：干燥及成品包装工段：蒸馏结束后，搅拌下打开反应釜底阀，开动齿轮泵，向干燥前物料罐泵送物料，反应釜内用少量水冲洗干净，并干燥反应釜，物料泵送完后，停泵，关闭反应釜底阀，储料罐中物料在搅拌下向干燥机供料。启动干燥机，通入2-3kg压力的蒸汽预热，待温度达120℃以上时，打开储料罐供料阀门，先干燥机槽供料，每釜料干燥时间约为7-8小时，干燥后的成品，即为所要得到的磺化沥青。
可选的，所述步骤二中的蒸酸罐没6个月测厚一次，发现罐体厚度≤6mm，及时更换蒸酸罐，操作时必须穿戴劳动防护用品，以免被酸烧伤。
可选的，为了更好地进行磺化，以保证得到的磺化沥青集多种功能于一身，具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点，不伤害油气层，在泥浆中具备化学活性封堵和物理封堵两个方面的优点，所述磺化通气时间T、釜内温升净值t、所述研磨辊的研磨面的表面粗糙度Ra和破碎齿的硬度Y、抗弯强度Q1之间满足以下关系：
Q1/t＝β·(Y·T)；
其中，β为关系因子，取值范围为0.13-0.25。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种磺化沥青，具备以下有益效果和优点：
(1)本发明的磺化沥青，具有页岩抑制作用，抑制泥页岩水化，封堵微裂缝，防止垮塌吊块，提高井壁稳定。
(2)本发明的磺化沥青，具有润滑降摩阻的作用，显著增加泥浆的润滑性能，在定向井，大斜度井，大位移井中降低摩阻。
(3)本发明的磺化沥青，具有高温高压滤失控制作用，其大分子含有大量阴离子基团，能降低高温高压(HTHP FL)滤失。
(4)本发明的磺化沥青，具有提高泥饼质量作用，能在油基和水基钻井液中都能提高滤饼质量，形成薄而韧的泥饼。
(5)本发明的磺化沥青，具有改善泥浆性能的作用，全面调整钻井泥浆的性能。并且油、水基钻井液两用，在大多数水基、油基以及合成基泥浆中都能很好使用和混配。
(6)本发明的磺化沥青，具有不伤害油气层作用，所形成的泥饼，易于清除，产层的渗透率易于恢复。
(7)本发明的磺化沥青，在泥浆中具备化学活性封堵作用，经磺化的沥青含有大量阴离子基团，其水溶成分达到70％-95％。这些粒子粒径分布范围宽，并带有很高的电荷，因而更容易吸附到破碎泥页岩和粘土的带电端，抑制其水花，阻止其溶胀、脱落、垮塌，大大提高了封堵各种不同宽度裂缝的能力，可以有效控制高温高压滤失。这和水溶性的阴离子聚合物吸附在钻屑和井壁表面的机理时一样的，也是磺化沥青优于天然沥青、改性沥青和氧化沥青的原因。而未磺化的沥青既不能水溶，也不含阴离子基团。
(8)本发明的磺化沥青，在泥浆中具备物理封堵作用，未经磺化的沥青质具有“胶体亚微米”粒子特性，在泥浆中有很大的堵孔变形性，所以形成的泥浆可压缩性好，在渗透性地层最易沉积在渗透地层的孔隙中，从而大大降低地层的渗透性，使井壁泥饼更薄，减小了钻具与泥浆的接触面积。
(9)本发明的磺化沥青，在生产时通过在入料斗内设置破碎辊，且通过破碎辊和破碎齿的配合使用，能过将呈颗粒状的磺化沥青进行破碎，然后再经由研磨辊加工成粉末，从而有效提高了磺化沥青的混合效率，加快了磺化沥青的生产效率，通过驱动电机和转动杆以及搅拌杆的配合使用，能够使磺化沥青与其它辅料快速混合，通过在支撑腿的底部设置硅胶垫能够增加支撑座的稳定性。
(10)本发明的磺化沥青，通过设置调节剂的组分和含量，以提高磺化沥青的多功能性，使其具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点。
(11)本发明的磺化沥青，通过设置所述破碎齿的硬度Y和抗弯强度Q1的范围和之间满足的关系，以更好地对材料进行破碎，并提高工作寿命.
(12)本发明的磺化沥青，通过设置两个研磨辊之间的间隙d、硬度Y和抗弯强度Q1之间满足的关系，以更好地制备磺化沥青，提高高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能。
(13)本发明的磺化沥青，通过设置所述磺化通气时间T、釜内温升净值t、所述研磨辊的研磨面的表面粗糙度Ra和破碎齿的硬度Y、抗弯强度Q1之间满足的关系，更好地进行磺化，以保证得到的磺化沥青集多种功能于一身，具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点，不伤害油气层，在泥浆中具备化学活性封堵和物理封堵两个方面的优点。
附图说明
图1为本发明结构主视示意图。
图2为本发明结构主视示意图。
图3为本发明结构主视剖视示意图。
图中：1、支撑座；2、制备箱；3、固定座；4、入料斗；5、挡板；6、破碎辊；7、破碎齿；8、研磨辊；9、驱动电机；10、转动杆；11、搅拌杆；12、出料管；13、收料箱；14、支撑腿；15、硅胶垫；16、辅助配料斗；17、轴承座；18、齿轮；19、皮带轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例1
如图1所述，一种用于钻井的磺化沥青，该磺化沥青包括的组分和质量含量为：质油650-700L、第一沥青70-74kg、第二沥青38-42kg、第三沥青100-115kg、发烟硫酸、烧碱溶液。
所述轻质油为QZY轻质油，密度为0.653克/立方厘米。所述第三沥青分两次投料，第一次投料42kg，第二次投70kg。所述的发烟硫酸采用气体SO3：140kg，按游离SO320％，投放发烟硫酸700kg，发烟硫酸比重1.94，则体积为360L。
所述的烧碱溶液采用固碱112kg，配成28％的水溶液，310L，其比重1.30，(配方水：固碱＝100:38)蒸馏过程中再向釜中补加水250～300L。
还包括柴油6.5-11.6kg和调节剂2.3-5.4kg。所述调节剂包括的组分和质量含量为氢氧化镁2-5份、硬脂酸铝1.5-3.2份、碳酸铁2.2-5.4份、辛基酚聚氧乙烯醚0.52-0.89份。所述的改性聚乙烯醇、硬脂酸铝、碳酸铁呈粉末状，比表面积S为450-860m2/g。
实施例2
如图2-3所示，本发明提供了一种磺化沥青的生产装置，包括支撑座1，支撑座1的上表面一侧固定连接有制备箱2，制备箱2的下表面中部固定连接有出料管12，出料管12的底端固定连接有收料箱13，支撑座1的下表面紧贴收料箱13的上表面，支撑座1的下表面两侧均固定连接有支撑腿14，支撑腿14的底端固定连接有硅胶垫15，通过在支撑腿14的底部设置硅胶垫15能够增加支撑座1的稳定性，制备箱2的一侧固定连接有辅助配料斗16，制备箱2的内底壁为倾斜面，支撑座1的上表面另一侧固定连接有固定座3，制备箱2的上表面中部固定连接有入料斗4，入料斗4的内部两侧均固定连接有挡板5，入料斗4的内部活动连接有破碎辊6。
所述入料斗4的外侧活动连接有齿轮18，齿轮18通过连接轴与破碎辊6固定连接破碎辊6的外侧连接有破碎齿7，制备箱2的内部活动连接有研磨辊8，制备箱2的外侧活动连接有皮带轮19，皮带轮19的中部固定连接有传动轴且通过传动轴与研磨辊8固定连接，通过在入料斗4内设置破碎辊6，且通过破碎辊6和破碎齿7的配合使用，能过将呈颗粒状的磺化沥青进行破碎，然后再经由研磨辊8加工成粉末，从而有效提高了磺化沥青的混合效率，加快了磺化沥青的生产效率，固定座3的上表面固定连接有驱动电机9，驱动电机9的一侧活动连接有转动杆10，转动杆10的一端活动连接有轴承座17，轴承座17位于制备箱2的一侧内壁下端并与制备箱2固定连接，转动杆10的外侧固定连接有搅拌杆11，通过驱动电机9和转动杆10以及搅拌杆11的配合使用，能够使磺化沥青与其它辅料快速混合。
本发明工作原理：该生产装置运行时，通过外接动力机构带动齿轮18和皮带轮19转动，通过齿轮18和皮带轮19带动破碎辊6和研磨辊8转动，然后向入料斗4内加入原料，原料被破碎辊6和研磨辊8加工后呈粉末状，向辅助配料斗16内加入辅料以及水分，通过启动驱动电机9带动转动杆10旋转，通过转动杆10和搅拌杆11使磺化沥青原料与辅料充分混合，最后，成品通过出料管12流入收料箱13内进行收集即可完成生产。
所述破碎齿的材料为硬质合金，其硬度Y为HRA 82-91；抗弯强度Q1为1150-1460MPa；特别是，为了更好地对材料进行破碎，并提高工作寿命，所述的硬度Y和抗弯强度Q1之间满足Y·Q1大于等于97400小于等于132540。
所述研磨辊为金属材质，两个研磨辊之间的间隙d为0.15-0.89mm，所述研磨辊的研磨面的表面粗糙度Ra为4-8.5μm。
为了更好地制备磺化沥青，两个研磨辊之间的间隙d、硬度Y和抗弯强度Q1之间满足一下关系：
Y1/2＝α·(d·Q1)1/3；
其中α为关系系数，取值范围为0.95-1.52。
实施例3
本发明还公开了一种磺化沥青的生产方法，其包括以下步骤：
步骤一：准备工段：将沥青置低于0℃的环境下冷冻3—5小时，冷冻后的201(荆门沥青)，要敲成Φ5cm的小块备用，202(常州沥青)粉碎成40目筛备用，203(洛阳沥青)敲成Φ5cm的小块备用，并按基本配方要求，秤准称重，201(荆门沥青)每批72kg、202(常州沥青)每批42kg+70kg、203(洛阳沥青)每批40kg，并且称重后进行袋装或桶装，分类表明沥青号及重量，待下工段通知时送料。
步骤二：酸分解阶段：关闭蒸酸罐底阀，打开放空阀，关闭酸计量罐底阀，打开通压酸罐的阀门，关闭通磺化罐的阀门，全部按要求操作完毕，方准许下步操作，接着向压酸罐中放入足够量的发烟硫酸，按上气带，打开通酸计量罐的阀门，通知酸计量罐监护人员，接通电源用空压机向酸计量罐中压酸，待酸加至规定量时，切断电源，拔掉气带，打开酸计量罐底阀，向蒸酸罐中加酸，酸加完后关闭酸计量罐底阀，关闭蒸酸罐放空阀，开火加热蒸酸，当SO3气体压力升至0.6kg时，打开通向磺化罐的阀门，通知磺化工段开始送气，在磺化过程汇中，保持SO3压力在0.6～0.8kg，不准超过1kg，当酸温度到280℃时，停止加热，熄火，让酸自然冷却5～6小时，打开蒸酸罐底阀将废酸放入废酸压酸管中，冷却后用空压机压入废酸储罐，应经常检查各种阀门是否良好，并注意及时更换，蒸酸罐没6个月测厚一次，发现罐体厚度≤6mm，及时更换蒸酸罐，操作时必须穿戴劳动防护用品，以免被酸烧伤。
步骤三：溶沥青工段：检查反应釜底阀是否关闭，打开反应罐人孔，检查反应罐内是否有异物，如有异物，应及时清除，向反应釜中加入规定量的QZY轻质油，按下搅拌器电源按钮，开动搅拌器，在搅拌时向釜内加入预先称重好沥青，顺序依次201号72kg→203号40kg→202号(粉)42kg，盖上反应釜人孔盖，上好周围紧固螺丝，常温下搅拌溶解1～1.5小时，待沥青溶完后，方可开始通SO3气体磺化，加料数量要求准确无误，颗粒大小不合格的不准加入，沥青中异物应及时剔除。
步骤四：磺化工段：打开反应釜夹套及盘管冷却水，打开SO3气体阀门，通知酸分解工段送气，搅拌下向釜内物料通SO3磺化，轻微打开反应釜放空阀，观察SO3通气效果，调节釜内无压力，随时注意观察釜内物料升温情况，一般在磺化阶段，釜内温升净值在17*19℃，磺化通气时间控制在4*5.5小时，通SO3气体完毕后，关闭SO3气阀门，继续搅拌30分钟，同时通知酸分解工段，磺化过程中随时与蒸酸工段取得联系，以保证SO3气体保持畅通。
步骤五：中和工段：向碱液计量罐中用泵打入预先配好的比重1.30烧碱水溶液，规定量为310L，全部打开放空阀阀门，开始加减溶液，在加碱时，阀门要开小，碱液呈溪流状加入，并随时观察釜内物料温度上升情况，随时调整阀门大小，加碱后期，可稍微增快加碱速度，加碱中和时间一般为4*5.5小时，加碱完毕，打开人孔，加202号沥青粉70kg，加调节剂10kg，盖好人孔盖，紧固螺丝，继续搅拌30分钟，中和完毕，关闭碱液阀门。
步骤六：蒸馏工段：关闭反应釜夹套和盘管冷却水阀门，关闭放空阀阀门，打开反应釜蒸馏阀门，打开冷凝器冷却水阀门，蒸馏全过程冷凝器冷却水不能中断，适度打开盘管蒸汽阀门，使釜内物料缓慢升温，准备好回收溶剂接受罐，放釜内温度上升至40℃以上时，溶剂开始冷却器中漫出，蒸馏温度最高55℃，立即停止蒸汽加热，蒸馏过程应向釜内分次加水150*200L，每釜溶剂回收蒸馏时间为2.0*3.0小时，回收后的溶剂通过压力罐压入油水分离罐，该溶剂在油水分离罐中静置24小时后，分出水分，无水溶剂循环使用，蒸馏完毕，关闭蒸馏冷凝管冷却水阀门，关闭反应罐蒸馏阀门。
步骤七：干燥及成品包装工段：蒸馏结束后，搅拌下打开反应釜底阀，开动齿轮泵，向干燥前物料罐泵送物料，反应釜内用少量水冲洗干净，并尽量让反应釜内干燥，物料泵送完后，停泵，关闭反应釜底阀，储料罐中物料在搅拌下向干燥机供料，开动干燥剂，通入2-3kg压力的蒸汽预热，待温度达120℃以上时，打开储料罐供料阀门，先干燥机槽供料，灵活掌握供料量，每釜料干燥时间约为7-8小时，干燥后的成品，按每袋25kg净重包装扎口，摆放整齐入库，每个包装袋上应注明产品名称，代号，生产厂，生产批号及合格证，本发明可使淡水或盐水与石油乳化，石油包括原油、废机油、柴油的代用品，抑制钻屑的分散，稳定泥浆切力，控制高温高压滤失量，会产生薄而坚韧的泥饼，降低钻杆扭矩，封堵井筒微裂缝，保持井眼稳定，稳定页岩地层，减少转动扭矩和防止遇卡，抑制钻屑的固体分散，控制高温高压滤失量，产生薄而坚韧的泥饼，对产油气层无损害。
为了更好地进行磺化，以保证得到的磺化沥青集多种功能于一身，具有页岩抑制、润滑降摩阻、高温高压滤失控制、提高泥饼质量、改善泥浆性能、油基和水基钻井液两用等优点，不伤害油气层，在泥浆中具备化学活性封堵和物理封堵两个方面的优点，所述磺化通气时间T、釜内温升净值t、所述研磨辊的研磨面的表面粗糙度Ra和破碎齿的硬度Y、抗弯强度Q1之间满足以下关系：
Q1/t＝β·(Y·T)；
其中，β为关系因子，取值范围为0.13-0.25。
需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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 (8)

1.一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于，该磺化沥青包括的组分、质量或体积含量为：轻质油650-700L、第一沥青70-74kg、第二沥青38-42kg、第三沥青100-115kg、发烟硫酸、烧碱溶液。
2.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述轻质油为QZY轻质油，密度为0.653克/立方厘米。
3.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述第三沥青分两次投料，第一次投料42kg，第二次投70kg。
4.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述的发烟硫酸为：气体SO3：140kg，按游离SO320％，投放发烟硫酸700kg，发烟硫酸比重1.94。
5.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述的烧碱溶液为：采用固碱112kg，配成28％的水溶液，310L，其比重1.30，蒸馏过程中再向补加水250～300L。
6.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述的磺化沥青中还包括柴油6.5-11.6kg。
7.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述的磺化沥青中还包括调节剂2.3-5.4kg。
8.根据权利要求1所述的一种用于钻井的磺化沥青，其特征在于：所述的调节剂包括的组分和质量含量为氢氧化镁2-5份、硬脂酸铝1.5-3.2份、碳酸铁2.2-5.4份、辛基酚聚氧乙烯醚0.52-0.89份。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037916A (zh) * 1988-05-26 1989-12-13 石油工业部石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所 磺化沥青钻井泥浆处理剂的制备工艺
CN1239133A (zh) * 1999-07-05 1999-12-22 王斌 高温高压钻井液用磺化沥青及其制备方法
CN1939977A (zh) * 2006-09-20 2007-04-04 铁道科学研究院金属及化学研究所 铁路或轻轨板式无碴轨道专用乳化沥青及其制备方法
CN103013461A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 河北华运鸿业化工有限公司 一种钻井液用白沥青及其制备方法
CN105733525A (zh) * 2016-03-15 2016-07-06 萍乡市汇鑫化工科技有限公司 钻井液用高酸溶磺化沥青
CN106318344A (zh) * 2015-07-07 2017-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种钻井液用磺化沥青及其制备方法
CN106367094A (zh) * 2015-07-23 2017-02-01 贝克休斯公司 用于沥青应用的抗多磷酸的硫化氢清除剂
CN106634891A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种耐高温水基钻井液及其制备方法
CN106633936A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种高软化点沥青颗粒，其制备方法及应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1037916A (zh) * 1988-05-26 1989-12-13 石油工业部石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所 磺化沥青钻井泥浆处理剂的制备工艺
CN1239133A (zh) * 1999-07-05 1999-12-22 王斌 高温高压钻井液用磺化沥青及其制备方法
CN1939977A (zh) * 2006-09-20 2007-04-04 铁道科学研究院金属及化学研究所 铁路或轻轨板式无碴轨道专用乳化沥青及其制备方法
CN103013461A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 河北华运鸿业化工有限公司 一种钻井液用白沥青及其制备方法
CN106318344A (zh) * 2015-07-07 2017-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种钻井液用磺化沥青及其制备方法
CN106367094A (zh) * 2015-07-23 2017-02-01 贝克休斯公司 用于沥青应用的抗多磷酸的硫化氢清除剂
CN106634891A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种耐高温水基钻井液及其制备方法
CN106633936A (zh) * 2015-11-02 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 一种高软化点沥青颗粒，其制备方法及应用
CN105733525A (zh) * 2016-03-15 2016-07-06 萍乡市汇鑫化工科技有限公司 钻井液用高酸溶磺化沥青

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