CN114644913B - 一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 - Google Patents
一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114644913B CN114644913B CN202011522013.7A CN202011522013A CN114644913B CN 114644913 B CN114644913 B CN 114644913B CN 202011522013 A CN202011522013 A CN 202011522013A CN 114644913 B CN114644913 B CN 114644913B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phospholipid
- cleaning agent
- cleaning
- agent
- preparing
- 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
Links
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 title claims abstract description 112
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 104
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 53
- JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 1-hexadecanoyl-2-(9Z,12Z-octadecadienoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCC\C=C/C\C=C/CCCCC JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 0.000 claims description 40
- 229940083466 soybean lecithin Drugs 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 24
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 18
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M potassium lactate Chemical compound [K+].CC(O)C([O-])=O PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 17
- 239000001521 potassium lactate Substances 0.000 claims description 17
- 235000011085 potassium lactate Nutrition 0.000 claims description 17
- 229960001304 potassium lactate Drugs 0.000 claims description 17
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 17
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 17
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 17
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 13
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 13
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 13
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 6
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 5
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 2-(1,2-dicarboxyethylamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)NC(C(O)=O)CC(O)=O PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- PYIDGJJWBIBVIA-UYTYNIKBSA-N lauryl glucoside Chemical compound CCCCCCCCCCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O PYIDGJJWBIBVIA-UYTYNIKBSA-N 0.000 claims description 3
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 3
- TZLNJNUWVOGZJU-UHFFFAOYSA-M sodium;3-chloro-2-hydroxypropane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].ClCC(O)CS([O-])(=O)=O TZLNJNUWVOGZJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 claims description 2
- VKTHZHSHTVVWPN-UHFFFAOYSA-N [Na].[Na].[Na].[Na].[Na].CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.NCCNCCN Chemical compound [Na].[Na].[Na].[Na].[Na].CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.NCCNCCN VKTHZHSHTVVWPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XUJLWPFSUCHPQL-UHFFFAOYSA-N 11-methyldodecan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCO XUJLWPFSUCHPQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 44
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 27
- KTOIESNTVCLSFG-UHFFFAOYSA-N 1-chloropropan-2-ol;sodium Chemical compound [Na].CC(O)CCl KTOIESNTVCLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 17
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229940087291 tridecyl alcohol Drugs 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N Glycerophosphorylethanolamin Natural products NCCOP(O)(=O)OCC(O)CO JZNWSCPGTDBMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 150000008104 phosphatidylethanolamines Chemical class 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 5
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 5
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 5
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- YHHSONZFOIEMCP-UHFFFAOYSA-O phosphocholine Chemical compound C[N+](C)(C)CCOP(O)(O)=O YHHSONZFOIEMCP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 229950004354 phosphorylcholine Drugs 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 3
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SUHOOTKUPISOBE-UHFFFAOYSA-N O-phosphoethanolamine Chemical compound NCCOP(O)(O)=O SUHOOTKUPISOBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000002646 long chain fatty acid esters Chemical group 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N phosphatidylcholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCC=CCCCCCCCC WTJKGGKOPKCXLL-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 2
- 150000003905 phosphatidylinositols Chemical class 0.000 description 2
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWVCSXWHVOOTFJ-UHFFFAOYSA-N 1-(2-chloroethylsulfanyl)-2-[2-(2-chloroethylsulfanyl)ethoxy]ethane Chemical compound ClCCSCCOCCSCCCl FWVCSXWHVOOTFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONGGURNBDHMMTE-UHFFFAOYSA-N ClCC(C[Na])O Chemical compound ClCC(C[Na])O ONGGURNBDHMMTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBOMIWRCZXYSZ-XZBBILGWSA-N [1-[2,3-dihydroxypropoxy(hydroxy)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxypropan-2-yl] (9e,12e)-octadeca-9,12-dienoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(COP(O)(=O)OCC(O)CO)OC(=O)CCCCCCC\C=C\C\C=C\CCCCC ATBOMIWRCZXYSZ-XZBBILGWSA-N 0.000 description 1
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N alpha-glycerophosphate Natural products OCC(O)COP(O)(O)=O AWUCVROLDVIAJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002190 fatty acyls Chemical group 0.000 description 1
- 150000002193 fatty amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- ZWGTVKDEOPDFGW-UHFFFAOYSA-N hexadecylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[NH3+] ZWGTVKDEOPDFGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N n-hexadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940042880 natural phospholipid Drugs 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 238000007344 nucleophilic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- MCLZMWVEJOJWRA-UHFFFAOYSA-I pentasodium;pentaacetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O MCLZMWVEJOJWRA-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940083575 sodium dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
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
- C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
- C09K8/524—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/32—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of salts of sulfonic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
- C07F9/09—Esters of phosphoric acids
- C07F9/091—Esters of phosphoric acids with hydroxyalkyl compounds with further substituents on alkyl
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
- C07F9/09—Esters of phosphoric acids
- C07F9/117—Esters of phosphoric acids with cycloaliphatic alcohols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及石油钻探油气井工程技术领域，特别涉及一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用，该发明以大豆卵磷脂作为原料，充分利用大豆卵磷脂结构中的两亲结构，通过部分氨解、磺酸化将脂溶性的大豆卵磷脂转化为具有较强水分散能力的磷脂清洗剂，同时，将该磷脂清洗剂与稀释剂、非离子表面活性剂、螯合剂以及增稠剂复配构建复合磷脂清洗剂配方。通过旋转黏度计法以及润湿性能测试确定了该清洗剂具有较强的油基泥饼清洗能力。最终，该清洗剂可以用于柴油基钻井液、白油基钻井液以及气制油基钻井液泥饼的清洗，具有广泛的油基钻井液清洗的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻探油气井工程技术领域，特别涉及一种复合磷 脂清洗剂的制备方法及其应用。
背景技术
随着油气勘探开发的不断深入，油基钻井液因为具有良好的抑制 性、润滑性、储层保护等特点，因此被广泛应用于高温深井、水敏性 泥页岩井段、大斜度定向井、水平井、海洋钻井和各种复杂地层的高 难度钻井。但是在油基钻井液钻进过程中，由于钻井液与井壁岩石和 套管的长时间接触，在井壁和套管表面附着一层油浆、油膜，使界面 润湿状态由亲水变为亲油，常规的水基冲洗液无法将其清洗干净，水 泥浆与地层和套管的胶结强度降低，严重影响到油气井的固井质量以 及油井的储层保护。
国外油基钻井液固井主要对井壁和套管外壁的清洗隔离液，而且 化学清洗液产品已经向多种类、系列化发展。目前，油基钻井液清洗 隔离液主要成分为表面活性剂配合稀释剂、螯合剂、增稠剂等助剂形 成清洗液配方，其中表面活性剂主要集中在十二烷基苯磺酸钠、十二 烷基硫酸钠以及甜菜碱类两性表面活性剂。国内油基钻井液的清洗液 品种还较为单一，可选性差。虽然对油包水钻井液有一定的清洗效果， 但存在着一定的局限性，清洗效率等性能尚有待完善。
专利(CN104277805B)提供一种井筒清洗液，由基础油、水溶 液、表面活性剂、乳化剂、润湿剂组成；其中基础油使用白油，水溶 液为淡水溶液，油水体积比为7:3–8:2；表面活性剂使用十二烷基苯 磺酸钠，加量为0.15％–0.25％，快速渗透剂T加量为4％–6％，乳化剂的质量百分比为6％–8％；润湿剂为烷基三甲基溴化铵，加量为 3％–4％；该技术方案采用基础油/表面活性剂体系来清除滤饼，以达 到提高固井二界面胶结强度，解除堵塞的目的。
文章《油基钻井液井简清洗技术室内研究》提出了一种清洗液， 由有机溶剂、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、螯合剂和稳定 剂及相应助剂等组成。配方为南海海水、NaOH、清洗剂、渗透剂、 清洗助剂组成，清洗液对油包水钻井液具有强力渗透、增溶、乳化和螯合的复合效果，能在短时间内迅速有效地将附着在套管壁上的油浆、 油膜洗净，使井壁及套管壁从“油湿”变成“水湿”状态，有利于为 射孔作业创造一个清洁的环境。
目前大部分的油基泥饼清洗液采用多种表面活性剂复配的形式 构建清洗液。采用合成的形式构建油基钻井液清洗液不仅能够扩大清 洗液所用原料的种类，而且可以定制性开发适用于油基钻井液的清洗 液，提高清洗效率。大豆卵磷脂是一种天然磷脂混合物，这些天然磷 脂均含有两亲结构，其中，结构中亲油性的片段主要是油酸酯、硬脂 酸酯、软脂酸酯等脂肪酸酯，亲水性的基团种类较多，包含两性离子 磷酰胆碱，阴离子磷酸乙醇胺酯，磷酸肌醇酯，以及磷酸甘油酯等。 由此可见，这种含有两性离子，阴离子组成的两亲分子无疑形成了一 种天然的复合表面活性剂，非常适合开发为油基钻井液清洗剂。但是大豆卵磷脂结构中含有两个脂肪酸酯片段，整体油溶性较强，亲水性 很弱。因此，本发明对大豆卵磷脂进行改性，使油溶性的磷脂转化为 具有较强亲水性的复合磷脂清洗剂，并用于油基泥饼的清洗。
发明内容
针对上述卵磷脂改性作为油基泥饼清洗剂应用中存在的问题，本 发明的第一个目的是提供一种复合磷脂清洗剂的制备方法。
本发明的第二个目的是提供上述复合磷脂清洗剂在油基泥饼清 洗中的应用。
技术方案：
本发明的第一个方面是提供了一种复合磷脂清洗剂的制备方法。 该方法包括以下步骤：
(1)将大豆卵磷脂用低级醇溶解稀释，加入二甲氨基丙胺，质子 酸，加热回流搅拌；
(2)将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠与上述反应液混合，加入水、缚 酸剂，相转移催化剂，加热搅拌一段时间后，减压蒸馏出溶剂低 级醇得到磷脂清洗剂；
(3)将上述磷脂清洗剂与稀释剂、非离子表面活性剂、螯合剂、 增稠剂加热混合形成所需的复合磷脂清洗剂。
该复合磷脂清洗剂合成路线如下：
优选的步骤(1)与步骤(2)原料的质量比为：低级醇∶大豆 卵磷脂∶二甲氨基丙胺∶质子酸∶3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠∶ 水∶缚酸剂∶相转移催化剂＝(8–15)∶10∶(0.8–1.5)∶(0–0.1) ∶(2–3)∶(3–5)∶(1–3)∶(0.2–0.5)。
优选的，步骤(1)中所述的低级醇为乙醇与异丙醇中的一种。
优选的，步骤(1)中所述的质子酸为硫酸，磷酸，对甲苯磺酸， 甲烷磺酸中的一种。
优选的，所述步骤(1)的反应温度为70–90℃，所述步骤(1) 的反应时间为6–8h。
优选的，所述步骤(2)的缚酸剂为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钠、 磷酸钾中的一种。
优选的，步骤(2)所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵、十二 烷基三甲基氯化铵、十六烷基氯化铵中的一种。
优选的，步骤(2)所述的反应温度为60–80℃，所述步骤(2) 的反应时间为2–4h。
优选的，步骤(3)中所需试剂的质量比为：磷脂清洗剂:稀释 剂:非离子表面活性剂:螯合剂:增稠剂＝20:6–12:15–18: 4–8:2–5。
优选的，步骤(3)所述的稀释剂为N,N-二甲基甲酰胺，乙二醇 单甲醚、二乙二醇单甲醚中的一种。
优选的，步骤(3)所述的非离子表面活性剂为十二烷基葡萄糖 苷、吐温20、吐温80、OP-10、异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种。
优选的，步骤(3)所述的螯合剂为乳酸钾、亚氨基二琥珀酸、 二乙烯三胺五乙酸五钠中的一种。
优选的，步骤(3)所述的增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠、 聚阴离子纤维素中的一种。
优选的，所述步骤(3)的混合温度为45–60℃，混合时间为0.5–1 h。
有益效果：
制备路线：本发明提供的复合磷脂清洗剂以价格低廉、环保天然 的大豆卵磷脂为改性对象，通过氨解反应、烷基化反应得到清洗剂， 再加入稀释剂、非离子表面活性剂、螯合剂、增稠剂与清洗剂复配得 到复合磷脂清洗剂，所选用的合成原料价廉易得，环保易降解。步骤 (1)氨解反应选用的胺为二甲氨基丙胺，结构中含有亲核性较强的 烷基伯胺，在质子酸的催化下，氨解反应条件温和，反应高效。步骤 (2)氨解产物中的二甲基叔胺以及磷酰乙醇胺中伯胺均具有较强的 亲核反应活性，能够与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应形成对应的季铵 盐阳离子以及叔胺。步骤(3)采用加热混合的形式将清洗剂与其它 助剂加热混合均匀形成最终的复合磷脂清洗剂。
结构特征：步骤(1)是针对大豆卵磷脂结构中含有双脂肪酸酯 结构严重制约卵磷脂的水分散能力。采用二甲氨基丙胺为氨解原料， 其结构中只含有单个氨基，在氨解卵磷脂的过程中，只会生成单侧脂 肪酰基取代的二甲氨基丙胺，产物结构较为单一。通过控制胺的加量 可以生成单脂肪酸酯的磷脂产物，避免因过度氨解，生成无清洗效果 的磷酰胆碱产物，从而降低卵磷脂的利用率。氨解产物为单脂肪酸酯 结构的卵磷脂以及N,N-二甲氨基丙基脂肪酰胺，卵磷脂结构中的脂 肪酸酯成分降低有利于其水溶性的提高。成分中磷酰胆碱为两性离子 表面活性剂，磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油皆为阴离子表面活性剂，亲水 基团具有较大的极性，不仅能够有效破坏油基泥饼中的“水包油”乳 液状态，逆乳化形成“水包油”状态从而增强油基泥浆在水中的分散 力。而且，卵磷脂结构中的大极性基团磷脂酰胆碱可以有效促进清洗 剂与土相结合，使土相能够悬浮于清洗液中，从而提升清洗效果。另一种氨解产物N,N-二甲氨基丙基脂肪酰胺可以用于后续3-氯-2-羟基 丙烷磺酸钠的烷基化形成羟磺基甜菜碱。步骤(2)的烷基化反应是 针对步骤(1)氨解反应体系中含有的磷脂酰乙醇胺以及N,N-二甲氨 基丙基脂肪酰胺，磷脂酰乙醇胺可以在缚酸剂的存在下与3-氯-2-羟 基丙烷磺酸钠反应形成双羟磺基取代的磷脂酰乙醇胺，双磺酸基取代 大幅度提升磷脂酰乙醇胺的水溶性，从而更有利于其破乳增溶效果。 N,N-二甲氨基丙基脂肪酰胺可以与3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应形成 羟基甜菜碱两性表面活性剂结构，可以有效促进清洗剂与土相结合， 使土相能够悬浮于清洗液中，从而提升清洗效果。步骤(3)采用具 有较强水溶性的低分子量有机溶剂作为稀释剂可以有效促进磷脂清 洗剂与其它助剂的混合形成均一稳定的复合磷脂清洗剂配方。加入非 离子表面活性剂可以增强起泡效率，提升清洁效果，同时非离子表面 活性剂具有一定的渗透作用，可以迅速与油膜结合，降低界面张力，可以有效强化其它磷脂清洗剂的乳化增溶作用。所选用的螯合剂可以 与体系中钙离子与镁离子形成水溶性螯合物，从而避免体系中的碱土 离子与清洗剂结合，造成清洗剂沉淀失效。增稠剂的加入可以进一步 强化清洗剂对土相的悬浮能力，从而提升清洗效果。
本发明的第二个方面提供复合磷脂清洗剂在油基泥饼清洗中的 应用。所述复合磷脂清洗剂为上述技术方案制备的复合磷脂清洗剂。
有益效果：
该复合磷脂改性清洗剂配制成含复合磷脂改性清洗剂质量百分 比为8–15wt％的水溶液使用。该复合磷脂清洗剂清洗效率高，可以 应用于柴油基、白油基以及气制油基钻井液泥饼的清洗。该清洗剂可 以削弱套管和井壁的亲油性，将其转化为亲水状态，提高固井二界面 胶结强度。
具体实施方式
实施例1
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
实施例2
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 0.8g，甲烷磺酸0.1g，70℃加热搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠2.0g与上述反应液混合，加入水3.0 mL、碳酸钠1.0g，十六烷基三甲基氯化铵0.5g，60℃加热搅拌反应 2h，减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合0.5h形成所需 的复合磷脂清洗剂。
实施例3
将大豆卵磷脂10g用异丙醇10mL溶解稀释，加入二甲氨基丙 胺1.5g，磷酸0.1g，90℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、碳酸钾2.0g，十二烷基三甲基氯化铵0.3g，80℃加热搅拌反应 2h，减压蒸馏出溶剂异丙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
实施例4
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，硫酸0.1g，70℃加热搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钠2.5g，十二烷基三甲基氯化铵0.3g，80℃加热回流搅拌 反应2h，减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
实施例5
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺1.0g，80℃加热搅拌8h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠2.0g与上述反应液混合，加入水4.0 mL、磷酸钾2g，十二烷基三甲基氯化铵0.3g，70℃加热搅拌反应 3h，减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚18g、乳酸钾5g、黄原胶5g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
实施例6
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与N,N-二甲基甲酰胺6g、十二烷基葡萄 糖苷18g、亚氨基二琥珀酸8g、羧甲基纤维素钠5g于45℃加热混 合1h形成所需的复合磷脂清洗剂。
实施例7
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与二乙二醇单甲醚12g、吐温20 18g、 二乙烯三胺五乙酸五钠4g、聚阴离子纤维素3g于60℃加热混合1h 形成所需的复合磷脂清洗剂。
实施例8
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，硫酸0.1g，70℃加热搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钠2.5g，十二烷基三甲基氯化铵0.3g，80℃加热回流搅拌 反应2h，减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、吐温80 16g、乳酸 钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的复合磷脂清洗剂。
实施例9
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，硫酸0.1g，70℃加热搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钠2.5g，十二烷基三甲基氯化铵0.3g，80℃加热回流搅拌 反应2h，减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、OP-10 15g、乳酸 钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的复合磷脂清洗剂。
空白例1
将乙二醇单甲醚8g、OP-10 15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃ 加热混合0.5h形成所需的清洗剂。
空白例2
将大豆卵磷脂20g与乙二醇单甲醚8g、OP-10 15g、乳酸钾5g、 黄原胶2g于60℃加热混合2h形成所需的复合磷脂清洗剂。
对比例1
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h，减压蒸馏出溶剂乙 醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
对比例2
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入3-氯-2-羟基丙 烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0mL、磷酸钾3.0g，四 丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h，减压蒸馏出溶剂乙醇 得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
对比例3
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 3.0g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热搅拌12h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠5.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾6g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应6h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚15g、乳酸钾5g、黄原胶2g于60℃加热混合1h形成所需的 复合磷脂清洗剂。
对比例4
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与异构十三醇聚氧乙烯醚18g、乳酸钾5 g、黄原胶5g于60℃加热混合2h形成所需的复合磷脂清洗剂。
对比例5
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、乳酸钾5g、黄原 胶5g于60℃加热混合1h形成所需的复合磷脂清洗剂。
对比例6
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚18g、黄原胶5g于60℃加热混合1h形成所需的复合磷脂清洗 剂。
对比例7
将大豆卵磷脂10g用乙醇19mL溶解稀释，加入二甲氨基丙胺 1.5g，对甲苯磺酸0.1g，80℃加热回流搅拌6h；
将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠3.0g与上述反应液混合，加入水5.0 mL、磷酸钾3.0g，四丁基溴化铵0.2g，80℃加热回流搅拌反应4h， 减压蒸馏出溶剂乙醇得到磷脂清洗剂；
将上述磷脂清洗剂20g与乙二醇单甲醚8g、异构十三醇聚氧乙 烯醚18g、乳酸钾5g于60℃加热混合1h形成所需的复合磷脂清洗 剂。
油基钻井液井筒清洗效果评价
油基钻井液配制：
称取320mL基础油、3wt％主乳化剂、1wt％辅乳化剂、1wt％润 湿剂、2wt％氧化钙、3wt％降滤失剂、2wt％氧化钙，高速搅拌器在 10000r/min条件下高速搅拌30min，然后加入15％CaCl2盐水80mL， 继续搅拌2h，加重到1.5g/cm3，即可得到油基钻井液。将钻井液装入老化罐后置于150℃下高温滚子炉中老化16h，冷却至室温，高速 搅拌20min后备用。
1、旋转黏度计法
将六速旋转黏度计的转筒取下，称其重量记为W1。将转筒转子 部分浸入到油基钻井液中，浸泡1h，取出室温下晾干40min，用天 平称重记为W2。浸泡过油基钻井液的转筒安装在流速黏度计上，将 井筒清洗液倒入到旋转粘度计样品杯中，在300r/min的转速下，旋转冲洗5min，移走样品杯，观察转子表面的油基钻井液是否清洗干 净。取下转筒，用少量清水冲洗转子表面附着的隔离液，冲洗完成后 室温下晾干40min，用天平称重记为W3。按下式计算冲洗效率：
2、润湿性能评价
为评价清洗液对油基钻井液污染的金属片清洗前后润湿性的变 化，采用全自动界面张力仪测定钢片的接触角。
取2块干净的金属片，用无水乙醇冲洗金属片，置于滤纸上，冷 风吹干。分别放入油基钻井液中浸泡2h，取出后烘干。测试其中一 块金属片，经过5次平行试验，取平均值得到金属表面的接触角结果； 取另一块金属片用清洗液冲洗5min，烘干后经过5次平行测试，取 平均值得到金属表面的接触角结果。
表1大豆卵磷脂改性方式对于清洗剂冲洗效果的影响 (基础油为白油，冲洗温度为室温，冲洗时间为10min，清洗液水溶液浓度10wt％)
本发明对比了不同种类的清洗液所展现出的清洗效果，结果如表 1所示。空白例1中的清洗剂中未加合成磷脂清洗剂，旨在评价复合 磷脂清洗剂中其它助剂的清洗效果，从结果中可以看出，该清洗剂由 于成分中加入了非离子表面活性剂，具备一定的清洗效果，但是效果 远不如加入磷脂清洗剂后形成的复合磷脂清洗剂效果显著。空白例2 较空白例1加入了未改性的大豆卵磷脂，但是由于大豆卵磷脂脂溶性 太强，进而严重影响了清洗剂在水溶液中的分散效果，清洗效果甚至 低于空白例1的清洗剂。
另一方面，本发明对比了大豆卵磷脂改性过程中氨解与磺酸化对 于大豆卵磷脂的清洗效果的影响，对比例1为只氨解不磺酸化的复合 磷脂清洗剂，对比例2为只磺酸化不氨解的复合磷脂清洗剂。可以看 出，氨解反应将大豆卵磷脂的双长链脂肪酸酯结构转化为单长链脂肪 酸酯结构，从而有效提高大豆卵磷脂的水分散能力，水分散能力提升 后能够大幅度提升其清洗效果。磺酸化虽然可以大幅度提升水溶性， 但是，大豆卵磷脂成分中只有磷脂酰乙醇胺可以被磺酸化，作为主要 成分的磷脂酰胆碱与磷脂酰肌醇难以进行磺酸化，无法充分分散于水 溶液中，从而影响大豆卵磷脂的清洗效果。对比例3是对大豆卵磷脂进行过度氨解改性以及过度磺酸化后形成的清洗剂，所形成的清洗剂 能够充分形成脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂，其清洗效果较 为优异，但是，清洗剂合成过程中磷酰胆碱、肌醇等大豆卵磷脂中的 亲水带电荷部分被氨解离去，造成大豆卵磷脂主体成分的损失以及制 备成本的提高。实施例1中，结合部分氨解反应与磺酸化反应所构建 的复合磷脂清洗剂水分散能力得到了大幅度提升，清洗效果较为可观。
表2清洗剂助剂对于冲洗效果的影响 (基础油为白油，冲洗温度为室温，冲洗时间为10min，清洗液水溶液浓度10wt％)
本发明中不同助剂对于复合磷脂清洗剂的影响如表2所示，对比 例4是不加稀释剂的复合磷脂清洗剂，清洗效果较为可观。但是，稀 释剂为低分子量水溶性有机溶剂，磷脂清洗剂与其它助剂复配混合太 慢，影响后期使用。对比例5是未加非离子表面活性剂的清洗剂，清 洗效果有所下降，非离子表面活性剂可以增强起泡效率，提升清洁效 果，同时非离子表面活性剂具有一定的渗透作用，可以迅速与油膜结 合，降低界面张力，有助于清洗过程中“水包油”的形成，从而有效 促进清洗剂对油基泥饼的清洗。对比例6是未加螯合剂的清洗剂，清 洗效果出现一定程度的降低。这是由于螯合剂能够与油基泥浆的钙离 子络合，从而避免钙离子与清洗剂中的阴离子形成二价皂盐，使清洗 剂失去清洗效果。对比例7是未加增稠剂的清洗剂，清洗剂的清洗效 果降低，在清洗过程中，转筒表面的油泥很难从转筒表面剥离，清洗 效果不佳。因此，所构建的复合磷脂清洗剂配方中的助剂能够有效辅助清洗剂对油基泥饼的冲洗。
表3不同复合磷脂清洗剂的清洗效果 (基础油为白油，冲洗温度为室温，冲洗时间为10min，清洗液水溶液浓度10wt％)
表3是采用不同方案所构建的清洗剂的清洗效果对比，可以看出， 本发明所构建复合磷脂清洗剂制备工艺所形成的清洗剂清洗效果优 异，冲洗率均超过90％，具有油基泥饼清洗的应用潜力。
表4实施例1中复合磷脂清洗剂在不同加量条件下的清洗效果 (基础油为白油，冲洗温度为室温，冲洗时间为10min)
表4对比了复合磷脂清洗剂的加量对于其清洗效果的影响，可以 看出，复合磷脂清洗剂加量较低(4wt％)清洗效果较低，在8–15wt％ 的加量范围，其清洗效果较为可观，超过15wt％，清洗效果提升幅 度较低，同时，由于清洗剂的加量增大，导致体系中的增稠剂含量提 高，从而使清洗液过于粘稠，不利于清洗应用。
表5实施例1中的复合磷脂清洗剂对于不同油基钻井液的的清洗效果 (冲洗温度为室温，冲洗时间为10min，清洗液水溶液浓度10wt％)
表5是复合磷脂清洗剂对不同油基钻井液所形成泥饼的清洗效 果对比，可以看出，本发明所开发的复合磷脂清洗剂对于不同种类的 油基钻井液清洗效果均较为显著。
Claims (14)
1.一种复合磷脂清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将大豆卵磷脂用低级醇溶解稀释，加入二甲氨基丙胺，质子酸，加热回流搅拌，得到反应液；
（2）将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠与上述反应液混合，加入水、缚酸剂，相转移催化剂，加热回流搅拌一段时间后，减压蒸馏出溶剂低级醇得到磷脂清洗剂；
（3）将上述磷脂清洗剂与稀释剂、非离子表面活性剂、螯合剂、增稠剂加热混合形成所需的复合磷脂清洗剂；
所述步骤（1）与步骤（2）原料的质量比为：低级醇։大豆卵磷脂։二甲氨基丙胺։质子酸։3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠։水։缚酸剂։相转移催化剂=8~15։10։0.8~1.5։0~0.1։2~3։3~5։1~3։0.2~0.5；
所述步骤（3）中所需试剂的质量比为：磷脂清洗剂:稀释剂:非离子表面活性剂:螯合剂:增稠剂=20:6~12:15~18:4~8:2~5。
2.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的低级醇为乙醇与异丙醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的质子酸为硫酸，磷酸，对甲苯磺酸，甲烷磺酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的反应温度为70–90℃，所述步骤（1）的反应时间为6–8h。
5.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的缚酸剂为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钠、磷酸钾中的一种。
6.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种。
7.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的反应温度为60–80℃，所述步骤（2）的反应时间为2–4h。
8.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的稀释剂为N,N-二甲基甲酰胺，乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚中的一种。
9.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的非离子表面活性剂为十二烷基葡萄糖苷、吐温20、吐温80、OP-10、异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种。
10.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的螯合剂为乳酸钾、亚氨基二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸五钠中的一种。
11.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素中的一种。
12.根据权利要求1所述的复合磷脂清洗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的混合温度为45~60℃，混合时间为0.5~1h。
13.一种如权利要求1~12任一所述的复合磷脂清洗剂的制备方法制得的复合磷脂改性清洗剂，其特征在于，用于油基钻井液清洗。
14.一种如权利要求1~12任一所述的复合磷脂改性清洗剂的制备方法制得的复合磷脂改性清洗剂，其特征在于，用于油基泥饼清洗，所述的复合磷脂改性清洗剂需要配制成含复合磷脂改性清洗剂质量百分比为8~15wt%的水溶液使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011522013.7A CN114644913B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011522013.7A CN114644913B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114644913A CN114644913A (zh) | 2022-06-21 |
| CN114644913B true CN114644913B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=81992388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011522013.7A Active CN114644913B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114644913B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4174296A (en) * | 1978-12-04 | 1979-11-13 | American Lecithin Company | Water soluble lecithin composition |
| CN101818106A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-09-01 | 成伟梁 | 一种亲环境清洗剂及其制造方法 |
| CN104789196A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-22 | 中国石油大学(北京) | 一种油基钻井液用润湿剂及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-21 CN CN202011522013.7A patent/CN114644913B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4174296A (en) * | 1978-12-04 | 1979-11-13 | American Lecithin Company | Water soluble lecithin composition |
| CN101818106A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-09-01 | 成伟梁 | 一种亲环境清洗剂及其制造方法 |
| CN104789196A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-22 | 中国石油大学(北京) | 一种油基钻井液用润湿剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114644913A (zh) | 2022-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104232044B (zh) | 用于三次采油的表面活性剂组合物、制备方法及应用 | |
| JP7451717B2 (ja) | 油及びガス生産のための界面活性剤 | |
| CN104232045B (zh) | 复合型表面活性剂组合物、制备方法及应用 | |
| US6672388B2 (en) | Process for the cleaning of oil and gas wellbores | |
| CN115461428B (zh) | 用于油气开采的表面活性剂 | |
| CN109971441B (zh) | 一种双连续相微乳液、其制备方法以及含有该微乳液的钻井液及其制备方法 | |
| US11072736B2 (en) | Rheology modifier for organoclay-free invert emulsion drilling fluid systems | |
| CN113201316B (zh) | 温度/CO2/pH多重响应性乳化剂和乳状液及其应用 | |
| CN114644913B (zh) | 一种复合磷脂清洗剂的制备方法及其应用 | |
| CN104232047B (zh) | 三采用表面活性剂组合物、制备方法及应用 | |
| CN106590565B (zh) | 中低矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物 | |
| CA2502548C (en) | Process for the cleaning of oil and gas wellbores | |
| CN106590572A (zh) | 高矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物 | |
| WO2022015673A1 (en) | Branched amino acid surfactants for oil and gas production | |
| CN101921582A (zh) | 一种油水井复合垢解堵剂 | |
| CN116285932B (zh) | 一种聚合物驱用稠油降黏剂及其制备方法和应用 | |
| US20240043772A1 (en) | Degreasing compositions, process for producing and uses thereof | |
| EP0765429A1 (en) | A chemical additive and process for removing solids from a well drilling system | |
| CN117987156A (zh) | 一种表面活性剂组合物、油气藏解水锁化学剂及其制备方法和应用 | |
| CN112791662A (zh) | 烷氧基聚醚阴非离子表面活性剂及其制备方法 | |
| CN114315620A (zh) | 一种超支化聚合物含油钻屑清洗剂及其制备方法 | |
| CN114479810A (zh) | 表面活性剂组合物及其制备方法和应用 | |
| EP0230399A2 (en) | Improvements in or relating to organic compounds |
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 |