CN115678516A - 改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 - Google Patents
改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115678516A CN115678516A CN202211412694.0A CN202211412694A CN115678516A CN 115678516 A CN115678516 A CN 115678516A CN 202211412694 A CN202211412694 A CN 202211412694A CN 115678516 A CN115678516 A CN 115678516A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc oxide
- nano zinc
- drilling fluid
- oil
- based drilling
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明提供了改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂及其制备方法和应用，包括：取0.05～0.10mol改性剂溶于100mL无水乙醇中，加入纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10～30min再加入转子搅拌，60～70℃水浴加热，反应1.5～2h后取出转子，超声10～30min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品。改性后的纳米氧化锌原料易得、油溶性好、能达到除硫效果，可以适用于油基钻井液除硫。
Description
技术领域
本发明涉及油气田化学品领域，具体涉及改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用。
背景技术
在石油开采的实际过程中还存在着许多问题，其中硫化氢对钻井液的污染，不但影响石油的开采速度,还对石油的质量造成了严重的影响。地质层内硫化氢侵入、钻井液在高温处理下出现还原，直接导致钻井液出现硫化氢污染。在钻井中使用钻井液的时候会受到地层的影响，地层中的高温和高压导致钻井液中硫化氢对地层的污染；硫化氢会生产出带有弱酸性的成分，这些成分会破坏钻井液的性能，降低钻井液的pH值，从而让钻井液维持不了胶状的形态；硫化氢在反应的时候对金属的腐蚀很大，在破坏钻井液的同时会影响钻具的使用年限，很大程度上降低设备的性能。
随着钻井液相关研究的不断深入和相关技术的不断发展，目前可用于井下的钻井液有很多种，按介质不同主要分为水基钻井液和油基钻井液两种。水基钻井液在岩层易发生水化膨胀、井壁不稳的情况，多用于稳定的页岩气层，而不适用于地下情况复杂的深井。随着油气藏资源的逐步开发，油气藏的埋藏深度也越来越深。适用于复杂地层情况油基钻井液引起越来越多的关注。相较于水基钻井液，油基钻井液能够更好地稳定井壁，且其具有良好的抗侵蚀，抗高温和润滑性。未来随着高难度油气藏的开采，对油基钻井液的需求一定会越来越多。目前，用于油基钻井液的除硫剂还很少，故针对油基钻井液中的硫化氢污染设计一种绿色高效的除硫体系是具有重要意义的研究课题。
钻井液处理试剂要选取整体抗高温性质较强的处理试剂，还要最大程度地规避氧化类处理试剂和还原类处理试剂，以此来减少钻井液中的硫化氢，但是我们在加入处理剂的时候一定要注意我们的用量，不可以过多也不能太少，在加入处理液之后钻井液的碱性浓度恢复到平衡状态，以此来让钻井液恢复它原本的性能。申请号为201910575964.1的中国专利文献中，提供了一种利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法，但其碱式碳酸锌的加量为30％～50％，原料消耗较多，且溶液的pH值≥11的情况下才能保证钻井液的流动性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷与不足，而提供的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂及其方法和应用，改性后的纳米氧化锌原料易得、油溶性好、能有效除硫，可以适用于油基钻井液除硫。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法，包括以下步骤：
S1:取改性剂溶于100mL无水乙醇中；
S2:在所述步骤S1得到的溶液中加入纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10～30min，再加入转子搅拌，并在60～80℃下水浴加热，反应1.5～2h后取出转子；
S3:将所述步骤S2得到的溶液超声10～30min,再离心6000rpm、5min后，去上清得到沉淀；
S4:所述步骤S3得到的沉淀经洗涤、烘干后得到改性纳米氧化锌。
进一步的，所述步骤S1中的改性剂为油酸、苯甲酸中的一种，所述改性剂取0.05～0.10mol。
进一步的，所述改性剂与纳米氧化锌的摩尔比为1:1～1:3。
进一步的，所述纳米氧化锌空位吸附的羟基与所述油酸的羧基发生酯化反应，所述油酸吸附在纳米氧化锌颗粒上形成单分子层。
本申请还提供改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂。
进一步的，所述改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂分散在油相中。
本申请还提供改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂在油基钻井液中的应用。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的油基钻井液除硫剂在生产过程中用到的原料少且易得到，生产工艺简单、用时短；
(2)本发明制备的除硫剂在较小的用量下就能实现除硫效果，节约原材料；
(3)本发明能分散在油相中，能针对的适用于油基钻井液体系，且不依赖于pH调节剂。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
本实施例制备改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其具体制备方法为：
取0.05mol油酸溶于100mL无水乙醇中，加入摩尔比为1:1的纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10min再加入转子搅拌，60℃水浴加热，反应1.5h后取出转子，超声10min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品产物A。
实施例2
本实施例制备改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其具体制备方法为：
取0.05mol油酸溶于100mL无水乙醇中，加入摩尔比为1:1的纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10min再加入转子搅拌，70℃水浴加热，反应1.5h后取出转子，超声10min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品产物B。
实施例3
本实施例制备改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其具体制备方法为：
取0.05mol油酸溶于100mL无水乙醇中，加入摩尔比为1:1的纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10min再加入转子搅拌，80℃水浴加热，反应1.5h后取出转子，超声10min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品产物C。
实施例4
本实施例制备改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其具体制备方法为：
取0.05mol油酸溶于100mL无水乙醇中，加入摩尔比为1:2的纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10min再加入转子搅拌，70℃水浴加热，反应1.5h后取出转子，超声10min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品产物D。
实施例5
本实施例制备改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其具体制备方法为：
取0.05mol油酸溶于100mL无水乙醇中，加入摩尔比为1:3的纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10min再加入转子搅拌，70℃水浴加热，反应1.5h后取出转子，超声10min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品产物E。
实施例1-5制得的除硫剂的除硫率如表1所示。表2中采用传统的碱式碳酸锌除硫剂作对比组。除硫剂的评价参照标准GB/T11060《天然气含硫化合物的测定》进行评价。
表1：改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的除硫率
| 序号 | 油酸与纳米氧化锌摩尔比 | 温度/℃ | 除硫剂加量/％ | 除硫率/％ |
| 产物A | 1:1 | 60 | 3 | 49.92 |
| 产物B | 1:1 | 70 | 3 | 53.48 |
| 产物C | 1:1 | 80 | 3 | 52.43 |
| 产物D | 1:2 | 70 | 3 | 54.68 |
| 产物E | 1:3 | 70 | 3 | 79.49 |
表2碱式碳酸锌除硫剂的除硫率
| 对比组 | 温度70/℃ | 除硫剂加量/％ | 除硫率/％ |
| 碱式碳酸锌 | 70 | 3 | 35.13 |
通过表1可知，在改性温度为60-80℃，油酸与纳米氧化锌摩尔比为1:1-1:3，其优选的改性温度为70℃，优选的油酸与纳米氧化锌摩尔比为1:3，其改性后的纳米氧化锌颗粒与硫化氢发生反应生成硫化锌颗粒。
通过表1和表2对比可知，相较于传统的碱式碳酸锌除硫剂，该发明改性的纳米氧化锌达到了更好的除硫效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:取改性剂溶于100mL无水乙醇中；
S2:在所述步骤S1得到的溶液中加入纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10～30min，再加入转子搅拌，并在60～80℃下水浴加热，反应1.5～2h后取出转子；
S3:将所述步骤S2得到的溶液超声10～30min,再离心6000rpm、5min后，去上清得到沉淀；
S4:所述步骤S3得到的沉淀经洗涤、烘干后得到改性纳米氧化锌。
2.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的改性剂为油酸、苯甲酸中的一种，所述改性剂取0.05～0.10mol。
3.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法，其特征在于，所述改性剂与纳米氧化锌的摩尔比为1:1～1:3。
4.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其特征在于，所述纳米氧化锌空位吸附的羟基与所述油酸的羧基发生酯化反应，所述油酸吸附在纳米氧化锌颗粒上形成单分子层。
5.改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其特征在于，所述油基钻井液除硫剂包括由权利要求1-4任意一项所述的制备方法制得的油基钻井液除硫剂。
6.根据权利要求5所述的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂，其特征在于，所述改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂分散在油相中。
7.权利要求5所述的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂在油基钻井液中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211412694.0A CN115678516A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211412694.0A CN115678516A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115678516A true CN115678516A (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=85051146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211412694.0A Pending CN115678516A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115678516A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116640560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-25 | 重庆科技学院 | 一种钻井液用氧化石墨烯基纳米复合除硫剂及其制备方法 |
| CN116640561A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-25 | 重庆科技学院 | 一种钻井液用抗高温多功能液体除硫剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150025258A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Baker Hughes Incorporation | Oil soluble hydrogen sulfide scavenger |
| CN108865094A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种水基试油完井液体系用悬浮液除硫剂的制备方法 |
-
2022
- 2022-11-11 CN CN202211412694.0A patent/CN115678516A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150025258A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Baker Hughes Incorporation | Oil soluble hydrogen sulfide scavenger |
| CN108865094A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种水基试油完井液体系用悬浮液除硫剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 左宏刚;赖剑;李赛;刘金龙;: "一种新型的锌基硫化氢清除剂", 西部探矿工程, no. 01, pages 43 - 45 * |
| 朱卫兵;陈剑松;廖静;宗俊;: "超声波直接沉淀法制备纳米氧化锌及改性研究", 无机盐工业, no. 03, pages 20 - 22 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116640561A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-25 | 重庆科技学院 | 一种钻井液用抗高温多功能液体除硫剂及其制备方法 |
| CN116640560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-25 | 重庆科技学院 | 一种钻井液用氧化石墨烯基纳米复合除硫剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115678516A (zh) | 改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用 | |
| CN103740353B (zh) | 一种复合解堵剂及致密砂岩油藏压裂投产水平井复合解堵方法 | |
| US20170260067A1 (en) | Treatment of subterranean wells with electrolyzed water | |
| CN103221506A (zh) | 用于完井盐水的氧清除剂组合物 | |
| CN1125472A (zh) | 酸化处理地下储层 | |
| CN104612650B (zh) | 用于注水井酸化解堵的氧化性复合酸深部酸化解堵方法 | |
| CN103642478B (zh) | 一种用于解除聚合物污染物的解堵剂 | |
| Walker et al. | Iron control in west Texas sour-gas wells provides sustained production increases | |
| CN104232041B (zh) | 一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液及其制备方法 | |
| CN102373037B (zh) | 一种完井用生物解堵液及生产方法 | |
| CN112375557B (zh) | 一种压裂用醇溶性滑溜水体系及其制备方法与应用 | |
| US20060142166A1 (en) | Method using particulate chelates to stimulate production of petroleum in carbonate formations | |
| Xiong et al. | Nanoparticle foaming agents for major gas fields in China | |
| CN112253071A (zh) | 一种致密砂岩储层预处理解堵增容压裂设计方法 | |
| CN113882841B (zh) | 一种纳米体系复合co2吞吐提高油井产能的方法 | |
| EP2855622B1 (en) | Compositions and method for treating out hydrogen sulfide and preventing settling of precipitate in an environmentally responsible drilling and packer fluid | |
| CN104789200A (zh) | 油气井重晶石污染解堵剂 | |
| CN110218558B (zh) | 一种用于碳酸盐岩储层酸化改造的有机酸体系及制备方法 | |
| CN112961662A (zh) | 一种润湿反转剂、润湿反转液及压驱注水方法 | |
| CN105156087A (zh) | 一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法 | |
| CN110437811B (zh) | 一种适用于厄瓜多尔雨林的低伤害水基钻井液及制备方法 | |
| CN108547607A (zh) | 一种用于低渗油田低产井的宽带酸化造缝方法 | |
| CN112796728A (zh) | 一种提高灰岩储层地热井产水量的酸压方法 | |
| CN115477934B (zh) | 一种可重复利用阻垢型压裂液及其制备方法 | |
| CN112877046B (zh) | 油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法 |
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 |