CN111748326B - 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法 - Google Patents

生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111748326B
CN111748326B CN202010574572.6A CN202010574572A CN111748326B CN 111748326 B CN111748326 B CN 111748326B CN 202010574572 A CN202010574572 A CN 202010574572A CN 111748326 B CN111748326 B CN 111748326B
Authority
CN
China
Prior art keywords
biodiesel
mixed material
drilling fluid
based drilling
parts
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
CN202010574572.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111748326A (zh
Inventor
罗绪武
黄凯
谢建辉
刘敬礼
刘俊宇
刘鹏
吴义成
裴成
蔡红刚
周莜宁
付超胜
刘爱君
李萧杰
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.)
China National Petroleum Corp
CNPC Xibu Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Xibu 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 China National Petroleum Corp, CNPC Xibu Drilling Engineering Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202010574572.6A priority Critical patent/CN111748326B/zh
Publication of CN111748326A publication Critical patent/CN111748326A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111748326B publication Critical patent/CN111748326B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

本发明涉及钻井技术领域，是一种生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法，该生物柴油基钻井液用提切剂，原料按重量份数计包括有机土100份至200份、聚胺3份至8份、水100份至200份，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。本发明制备的生物柴油基钻井液用提切剂与生物柴油具有较好的配伍性、提切率高、制备条件要求低、有机土与提切剂一体化，简化了现场配浆步骤，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，是一种生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法。
背景技术
近年来，伴随石油勘探开发难度的增加，深井、超深井、水平井、大位移井应用逐渐增多，水基钻井液逐渐不能满足应对井下复杂情况的性能要求，油基钻井液对环境的危害较大，无法到达环保要求。因此，水基钻井液无法满足井下复杂情况的性能要求，而油基钻井液又无法满足环境保护要求时，合成基钻井液成为钻井首选，它既具备油基钻井液的优良性能，如机械钻速高、润滑性好、有利于保护油气层和井壁稳定等，而且还可以在不影响环境的情况下排放。
生物柴油具有润滑性好、无毒、荧光级别低等优点，是良好的合成基钻井液基液之选。生物柴油钻井液体系能够从根本上消除油基钻井液所带来的安全、环保等方面的问题，并且能够大幅节约钻井成本，提高钻井效率，对钻井液研究朝着绿色环保的方向发展有着重要意义。目前针对生物柴油基钻井液用提切剂研究较少，市面上常用的油基钻井液提切剂与生物柴油配伍性较差，导致生物柴油基钻井液体系流变性难以调节，限制了生物柴油基钻井液体系的应用及发展。因此，研制一种适用于生物柴油基钻井液体系的提切剂就显得至关重要。
发明内容
本发明提供了一种生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决提切剂现有存在的与生物柴油配伍性差、提切率低的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种生物柴油基钻井液用提切剂，原料按重量份数计包括有机土100份至200份、聚胺3份至8份、水100份至200份，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述聚胺为三聚氰胺。
上述调节一次混料pH值的溶液是质量浓度为10%的盐酸。
上述调节酸性混料pH值的试剂为氢氧化钠。
上述搅拌的转速为300r/min至500r/min，搅拌的时间为0.5h至1.5h。
上述烘干的温度为100℃至105℃，烘干的时间为23h至26h。
上述过筛的目数为200目至325目。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种生物柴油基钻井液用提切剂的制备方法，按照下述方法进行：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述聚胺为三聚氰胺；或/和，调节一次混料pH值的溶液是质量浓度为10%的盐酸；或/和，调节酸性混料pH值的试剂为氢氧化钠。
上述搅拌的转速为300r/min至500r/min，搅拌的时间为0.5h至1.5h；或/和，烘干的温度为100℃至105℃，烘干的时间为23h至26h；或/和，过筛的目数为200目至325目。
本发明制备的生物柴油基钻井液用提切剂与生物柴油具有较好的配伍性、提切率高、制备条件要求低、有机土与提切剂一体化，简化了现场配浆步骤，具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
附图1为生物柴油基钻井液用提切剂在生物柴油中的粒径分布图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该生物柴油基钻井液用提切剂，原料按重量份数计包括有机土100份至200份、聚胺3份至8份、水100份至200份，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
实施例2：该生物柴油基钻井液用提切剂，原料按重量份数计包括有机土100份或200份、聚胺3份或8份、水100份或200份，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4或6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5或7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
现有技术中，水基钻井液无法满足井下复杂情况的性能要求，而油基钻井液又无法满足环境保护要求时，合成基钻井液成为钻井首选，生物柴油成为良好的合成基钻井液基液之选，但目前针对生物柴油基钻井液用提切剂研究较少，现有的提切剂与生物柴油配伍性较差，导致生物柴油基钻井液体系流变性难以调节，限制了生物柴油基钻井液体系的应用及发展；本发明制得了一种适用于生物柴油基钻井液体系的提切剂，其中，有机土主要是针对柴油、白油等基液研制的，而生物柴油的主要官能团是酯基，本发明利用聚胺与有机土表面可以形成氢键对其进行适度改性，改性能促进有机土表面亲油基团增多，以氢键的形式与生物柴油之间相互作用，增强了有机土表面与生物柴油酯基之间的吸附作用，在生物柴油中更易形成空间网状结构，且形成结构迅速，从而提高生物柴油基钻井液体系的动切力，改善生物柴油基钻井液的流变性。
实施例3：作为上述实施例的优化，聚胺为三聚氰胺。聚胺也可为三聚氰胺的衍生物。
实施例4：作为上述实施例的优化，调节一次混料pH值的溶液是质量浓度为10%的盐酸。
实施例5：作为上述实施例的优化，调节酸性混料pH值的试剂为氢氧化钠。
实施例6：作为上述实施例的优化，搅拌的转速为300r/min至500r/min，搅拌的时间为0.5h至1.5h。
实施例7：作为上述实施例的优化，烘干的温度为100℃至105℃，烘干的时间为23h至26h。
实施例8：作为上述实施例的优化，过筛的目数为200目至325目。
本发明中，有机土可为北京石大博诚科技有限公司生产的油基钻井液有机土，水可为淡水，盐酸、氢氧化钠可为分析纯，烘干可使用现有公知公用的HG-9053A恒温烘干箱、粉碎可使用FS-Ⅱ粉碎机。
实施例9：该生物柴油基钻井液用提切剂的制备方法，按照下述方法进行：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
实施例10：作为上述实施例的优化，聚胺为三聚氰胺；或/和，调节一次混料pH值的溶液是质量浓度为10%的盐酸；或/和，调节酸性混料pH值的试剂为氢氧化钠。
实施例11：作为上述实施例的优化，搅拌的转速为300r/min至500r/min，搅拌的时间为0.5h至1.5h；或/和，烘干的温度为100℃至105℃，烘干的时间为23h至26h；或/和，过筛的目数为200目至325目。
实施例12：该生物柴油基钻井液用提切剂，按照下述方法制备得到：第一步，将6g聚胺、200g有机土溶于200g淡水中，得到一次混料；第二步，用质量浓度为10%的盐酸将一次混料的pH值调节为6后，在常温、转速为400r/min条件下搅拌0.5h后得到酸性混料；第三步，用氢氧化钠将酸性混料的pH值调节为7后，得到二次混料；第四步，将二次混料在105℃条件下烘干24h，接着粉碎后过200目至325目筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
实施例13：该生物柴油基钻井液用提切剂，按照下述方法制备得到：第一步，将4g聚胺、100g有机土溶于100g淡水中，得到一次混料；第二步，用质量浓度为10%的盐酸将一次混料的pH值调节为5后，在常温、转速为300r/min条件下搅拌1.5h后得到酸性混料；第三步，用氢氧化钠将酸性混料的pH值调节为6.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料在105℃条件下烘干24h，接着粉碎后过200目至325目筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
实施例14：该生物柴油基钻井液用提切剂，按照下述方法制备得到：第一步，将5g聚胺、160g有机土溶于150g淡水中，得到一次混料；第二步，用质量浓度为10%的盐酸将一次混料的pH值调节为4后，在常温、转速为500r/min条件下搅拌0.5h后得到酸性混料；第三步，用氢氧化钠将酸性混料的pH值调节为7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料在105℃条件下烘干24h，接着粉碎后过200目至325目筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂。
本发明根据实施例12至14制得的生物柴油基钻井液用提切剂，将生物柴油基钻井液用提切剂应用于生物柴油中进行粒径分布测试：将200mL生物柴油倒入高速搅拌杯中，加入6g本发明得到的生物柴油基钻井液用提切剂，在10000r/min至12000r/min条件下高速搅拌30min，然后测试其在生物柴油中的粒径分布，粒径分布测试结果见图1。由图1可以看出，本发明制得的生物柴油基钻井液用提切剂在生物柴油中的粒径分布图接近正态分布，说明本发明制得的生物柴油基钻井液用提切剂在生物柴油中分散性好、粒径小、与生物柴油配伍性良好，具有较好的使用性能。
本发明根据实施例12至14制得的生物柴油基钻井液用提切剂，对生物柴油基钻井液用提切剂进行室内评价实验：用量筒量取3份240mL的生物柴油，分别倒入高速搅拌杯中，编号为1号至3号，1号作为对照不加入提切剂，2号中加入6g实例12制得的生物柴油基钻井液用提切剂，3号中加入6g实例13制得的生物柴油基钻井液用提切剂，1号至3号样品在10000r/min至12000r/min条件下高速搅拌15min使其溶解后，向1号至3号样品中均加入6g主乳化剂TE-PC和9g辅乳化剂TE-GESM，10000r/min至12000r/min条件下高速搅拌30min后，1号至3号样品均加入60mL质量浓度为20%的氯化钙水溶液，10000r/min至12000r/min高速搅拌30min，制得3种生物柴油包水钻井液体系。
将1号至3号生物柴油包水钻井液体系倒入老化罐，在120℃条件下老化16h后，取出降温，在10000r/min至12000r/min条件下高速搅拌10min后，在50℃条件下使用Fann 23D型乳状液稳定性测定仪测试3种生物柴油包水钻井液体系的破乳电压，之后在50℃条件下用六速旋转粘度仪测定1号至3号样品的3种生物柴油包水钻井液体系的流变性能，破乳电压及流变性能的测试结果见表1。由表1可知，生物柴油包水钻井液体系中加入本发明制备的生物柴油基钻井液用提切剂后，生物柴油包水钻井液体系的动切力（YP值）明显增大、表观粘度上升较少，表明生物柴油包水钻井液体系的悬浮能力增加，说明本发明制备的生物柴油基钻井液用提切剂有着明显的增粘提切作用。
综上所述，本发明制备的生物柴油基钻井液用提切剂与生物柴油具有较好的配伍性、提切率高、制备条件要求低、有机土与提切剂一体化，简化了现场配浆步骤，具有安全、省力、简便、高效的特点。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (7)

1.一种生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于原料按重量份数计包括有机土100份至200份、聚胺3份至8份、水100份至200份，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂；其中，聚胺为三聚氰胺。
2.根据权利要求1所述的生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于调节一次混料pH值的溶液是质量浓度为10%的盐酸。
3.根据权利要求1或2所述的生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于调节酸性混料pH值的试剂为氢氧化钠。
4.根据权利要求1或2所述的生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于搅拌的转速为300r/min至500r/min，搅拌的时间为0.5h至1.5h。
5.根据权利要求1或2所述的生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于烘干的温度为100℃至105℃，烘干的时间为23h至26h。
6.根据权利要求1或2所述的生物柴油基钻井液用提切剂，其特征在于过筛的目数为200目至325目。
7.一种根据权利要求2至6任意一项的生物柴油基钻井液用提切剂的制备方法，其特征在于原料按重量份数计包括有机土100份至200份、聚胺3份至8份、水100份至200份，按照下述方法进行：第一步，将所需量的有机土、聚胺溶于所需量的水中，得到一次混料；第二步，将一次混料的pH值调节为4至6后，在常温、搅拌的条件下反应后得到酸性混料；第三步，将酸性混料的pH值调节为6.5至7.5后，得到二次混料；第四步，将二次混料进行烘干、粉碎、过筛，得到生物柴油基钻井液用提切剂；其中，聚胺为三聚氰胺。
CN202010574572.6A 2020-06-22 2020-06-22 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法 Active CN111748326B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010574572.6A CN111748326B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010574572.6A CN111748326B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111748326A CN111748326A (zh) 2020-10-09
CN111748326B true CN111748326B (zh) 2022-11-22

Family

ID=72676542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010574572.6A Active CN111748326B (zh) 2020-06-22 2020-06-22 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111748326B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB750708A (en) * 1953-01-23 1956-06-20 American Cyanamid Co Improvements in or relating to drilling fluids for drilling deep wells
CN102070153A (zh) * 2010-11-26 2011-05-25 攀枝花学院 膨润土粘结剂及其制备方法
CN102303872A (zh) * 2011-08-17 2012-01-04 中国石油化工集团公司 一种高性能有机膨润土的制备方法
CN103571442A (zh) * 2013-11-18 2014-02-12 淄博职业学院 一种三聚氰胺衍生的粘土抑制剂的制备方法及应用
CN104710970A (zh) * 2015-03-30 2015-06-17 中国石油大学(华东) 一种棕榈油用有机土及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB750708A (en) * 1953-01-23 1956-06-20 American Cyanamid Co Improvements in or relating to drilling fluids for drilling deep wells
CN102070153A (zh) * 2010-11-26 2011-05-25 攀枝花学院 膨润土粘结剂及其制备方法
CN102303872A (zh) * 2011-08-17 2012-01-04 中国石油化工集团公司 一种高性能有机膨润土的制备方法
CN103571442A (zh) * 2013-11-18 2014-02-12 淄博职业学院 一种三聚氰胺衍生的粘土抑制剂的制备方法及应用
CN104710970A (zh) * 2015-03-30 2015-06-17 中国石油大学(华东) 一种棕榈油用有机土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111748326A (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105623628B (zh) 一种超高密度油基钻井液
CA2792017C (en) Invert emulsion drilling fluids and methods of drilling boreholes
US10793760B2 (en) Modification of bentonite properties for drilling fluids
CN103320104A (zh) 一种油包水型生物柴油基钻井液及其制备方法
AU2012246128B2 (en) Weighting agent for use in subterranean wells
CN112592701B (zh) 一种基于氯代脂肪酸酯的油基钻井液及其制备方法和应用
CN101124307B (zh) 降低钻柱扭矩的添加剂
CN105189694B (zh) 油基钻液的添加剂
CN111057527A (zh) 一种高密度油基钻井液及其制备方法
CN106701045B (zh) 一种高效封堵型钻井液防塌剂、生产方法及其使用方法
US10738230B2 (en) Invert emulsion drilling fluids
CN107325797B (zh) 一种低油水比油基钻井液及其制备方法
CN111748326B (zh) 生物柴油基钻井液用提切剂及其制备方法
CN106147728A (zh) 一种页岩水平井水基钻井液及其制备方法
AU2017210060A1 (en) Spacer fluid having sized particulates and methods of using the same
CN110564387B (zh) 一种超高密度环保型气制油合成基钻井液及其制备方法
CN114426815A (zh) 一种适用于强水敏易垮塌地层的油基钻井液及其制备方法和应用
CN115703958B (zh) 一种高密度水基试油液及其制备方法
CN115403785B (zh) 一种腐植酸降滤失剂及其制备方法和应用
CN111676002A (zh) 生物柴油包水钻井液用降滤失剂及制备方法
Chibuike et al. Rheological behaviour of water based mud formulated with sodium hydroxide (NaOH) plant extracts.
CN117552743A (zh) 双亲型耐高温微纳米封堵剂及采用其进行硬脆性泥页岩井壁稳定的方法
CN117285912A (zh) 使表面张力极低的油基钻井液用润湿剂及其制备方法
CN113122198A (zh) 一种无黏土合成基钻井液的制备方法
CN111676004A (zh) 耐高温超高密度油基钻井液及其制备方法

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