CN118027922A - 高性能乳化剂组合物及钻井液及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能乳化剂组合物，以双脂肪基咪唑啉酰胺、N‑羟乙基化的脂肪基咪唑啉、马来化脂肪酸为有效组分，以油和/或醇醚作为溶剂。本发明还公开了使用该高性能乳化剂组合物的钻井液。本发明提供的乳化剂组合物及油基/合成基钻井液，抗温能力可达220℃，密度高达2.4～2.8g/cm3，抗盐水污染可到50％以上，钻井液流变性、致密封堵性能优良。

Description

高性能乳化剂组合物及钻井液及其应用
技术领域
本发明涉及高性能乳化剂及钻井液及其应用。
背景技术
在油气资源勘探开发过程中，通过钻井技术，形成油气开采的必需的通道，是实现油气资源资源利用的第一阶段。因此，钻井技术对于油气资源高效开发具有决定性意义。在石油钻井工程中，钻井液能够携带岩屑、润滑钻具、冷却钻头等重要作用，被誉为“钻井工程的血液”。
油基/合成基钻井液是一类重要的钻井液类型，与水基钻井液相比，具有更好的抑制性、润滑性、高温稳定性、抗污染性、储层保护等优势，在泥页岩、巨厚盐膏层、页岩储层、高温深层钻井过程中应用越来越广泛，是我国当前深层油气资源、页岩油气资源等领域非常具有发展潜力的技术领域。
油包水乳状液的稳定性是油基钻井液(油包水钻井液)的基础，是油基钻井液的关键核心。在深井超深井和页岩气长水平井钻井过程中，油包水乳状液的稳定性关系到钻井施工的成功与否。
常用乳化剂包括司盘80、脂肪酸、马来化脂肪基聚酰胺、环烷酸酰胺、十二烷基苯磺酸钙、松香酸钠等。木萨拉特·哈利玛·穆罕默德采用氨基酰胺用作乳化剂，并基于层状双氢氧化物作为流变改进剂，制备了油基钻井液；李午辰等基于二聚酸和长链烷基单胺制备了油基乳化剂，并提供了一种油基钻井液；王显光等发明了由松香酸、白油、碱和烷基磺酸盐组成的抗高温油基钻井液用的乳化剂，抗温200℃；李志平等发明了一种以腰果酚和环氧氯丙烷反应得到缩水甘油醚，再与二甲胺生成叔胺,经与1,3-丙磺酸内酯经反应得到乳化剂基料，具有较强的抗Ca2+、Mg2+等二价离子的能力，防止在高温条件下的矿化。王建华等以妥尔油酸、顺丁烯二酸酐、第一催化剂以及溶剂加热反应，得到妥尔油酸-顺酐加合物；在妥尔油酸-顺酐加合物中加入第二催化剂，加热至反应所需的温度后加入羟乙基乙二胺，继续加热反应一段时间，得到所述的高效油基钻井液乳化剂。柳云涛首先制备类妥尔油脂肪酸酰胺，并继续进行催化酯化反应制备了油基钻井液用乳化剂。乔弟巴苏·拉马萨米等利用废弃植物油制备一种烷基酯类乳化剂，用于油基钻井液的配制。用上述乳化剂配制的油基/合成基钻井液，塑性粘度较高、高温稳定性较低、抗盐水污染能力较差，不能更好地满足复杂地质条件深井超深井安全高效钻井的需求。
随着深井超深井和页岩油页岩气等非常规油气井的开发，对油基/合成基钻井液的需求也越来越多。这些井的井下温度和压力较高，并且存在高压盐水层等复杂问题，不仅要求钻井液在高温下具有良好的稳定性，而且还要具有良好的流变性、抗污染能力等要求，亟需一种高性能的乳化剂及相应的油基/合成基钻井液。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于油基/合成基钻井液的高性能乳化剂，具有稳定的化学结构，能有效提高超深井油基/合成基钻井液的乳化稳定性、抗温稳定性和抗污染性能，并能显著改善钻井液的流变性，以至少部分地解决现有技术的钻井液在高温高压、巨厚盐膏层、高矿化度复合盐水层条件下存在的技术缺陷。
作为本发明的一个方面，涉及一种高性能乳化剂组合物，以双脂肪基咪唑啉酰胺、N-羟乙基化的脂肪基咪唑啉、马来化脂肪酸为有效组分，以油(环保型溶剂油)和/或醇醚作为溶剂。
在至少一个实施例中，所述的双脂肪基咪唑啉酰胺是通过富含不饱和键的(油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和松香酸等的天然)植物脂肪酸与多乙撑基多胺经酰胺化、高温条件下环化形成。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸(上海立森化工有限公司，下同)与二乙烯三胺(南京古田化工)经酰胺化、高温条件下反应制备双脂肪基咪唑啉酰胺，其中，脂肪酸与二乙烯三胺的摩尔比大于2:1。
在至少一个实施例中，所述的N-羟乙基化的脂肪基咪唑啉是通过富含不饱和键的(油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和松香酸等)天然植物脂肪酸与羟乙基乙二胺经酰胺化、催化条件下环化形成N-羟乙基脂肪基咪唑啉；或植物脂肪酸与乙二胺经酰胺化、催化条件下环化形成脂肪基咪唑啉，并进一步与环氧乙烷进行反应，在脂肪基咪唑啉的氮原子上生成羟乙基或端羟乙基聚氧乙烯的基团，形成N-羟乙基化脂肪基咪唑啉。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与羟乙基乙二胺(国药集团)经酰胺化、高温条件下环化形成的N-羟乙基脂肪基咪唑啉。
在至少一个实施例中，所述的马来化脂肪酸是通过富含不饱和键的(油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和松香酸等)植物脂肪酸与马来酸酐(顺丁烯二酸酐)，在高温条件下发生双烯合成及烯反应，而生成的马来酸酐改性天然不饱和脂肪酸。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与马来酸酐(国药集团)在高温条件下制备而成的马来化妥尔油脂肪酸。
所述的环保型溶剂油是烷烃、环烷烃为主要组分的脱芳烃溶剂油，优选为环保溶剂油D120(洛阳新岭石油化工有限公司)；
所述的醇醚类溶剂是多元醇醚类极性有机溶剂，优选为二丙二醇单甲醚(山东科建化工有限公司)。
所述的高性能乳化剂组合物中，双脂肪基咪唑啉酰胺60～80质量份，N-羟乙基化脂肪基咪唑啉10～15质量份；马来化脂肪酸5～30质量份。优选地，双脂肪基咪唑啉酰胺75～80质量份，N-羟乙基化脂肪基咪唑啉10～15质量份，马来化脂肪酸10～15质量份。
所述的高性能乳化剂组合物中，环保溶剂油与醇醚类极性溶剂的体积比例为40/60～60/40，进一步优选为55/45。
所述的高性能乳化剂组合物中，有效组分与溶剂的体积比例为70/30～90/10，进一步优选为85/15。
作为本发明的另一个方面，涉及一种钻井液，为油基或合成基钻井液，包括上述的高性能乳化剂组合物。进一步的，还包括基础油、水相(通常为氯化钙溶液，分散到油相中形成油包水乳状液)、亲有机改性黏土矿物、流型调节剂、聚合物增稠剂、碱度调节剂、活度控制剂、亲有机改性腐殖酸降滤失剂和加重材料等。
油基/合成基钻井液中，所述高性能乳化剂组合物的加入量与钻井液中基础油与水相的总体积的比值为50～80g/L。基础油与水相体积比可以为85/15～95/5，以基础油和水相总体积1L计，亲有机改性粘土矿物25～50g，流型调节剂10～20g，聚合物增稠剂为5～15g，碱度调节剂30～50g，亲有机改性褐煤降滤失剂30～70g，在上述组成基础上，用按一定比例复合的重晶石、微锰等加重材料加重至所需密度。
所述的基础油为柴油、矿物油和人工合成的超低芳烃含量的环保型基础油，本发明一些实施例中所用的基础油为0#柴油、轻质白油和人工合成的环保型溶剂油ESCAID 110(埃克森美孚化工公司生产)。
在本发明的一些实施方式中，所述的亲有机改性粘土矿物为亲有机改性的汉克托石(BT38)；所述流型调节剂为多聚酰胺基脂肪酸(MOD)；所述的碱度调节剂为氢氧化钙或氧化钙；所述的聚合物增稠剂为的聚烯烃嵌段聚合物(PRM)；所述的亲有机改性褐煤类降滤失剂(OLG)，加重材料为重晶石(钻井液密度加重至2.4g/cm3)，微锰(钻井液密度由2.4g/cm3加重至2.6～2.8g/cm3)。
作为本发明的又一个方面，涉及上述钻井液在深层油气资源和非常规油气井的开发中的应用。
本发明提供的高性能乳化剂组合物乳化剂组合物的主成分从常规脂肪酸聚酰胺为主转型到脂肪基咪唑啉酰胺和N-羟乙基化脂肪基咪唑啉为主，在分子结构上，将亲水基团以链状为主的组成改变为以五元杂环为主的组成，乳化剂分子在油/水界面上的吸附基团由链状分布为主改变为以五元杂环基团的环面状吸附，在逆乳状液的液滴上更容易达到全面覆盖，构筑的界面膜的斥力得到增加，能够在高温环境中降低乳化液滴之间聚结絮凝的趋势，提高乳化稳定性；同时，在逆乳化钻井液中，乳化剂组合物在加重材料颗粒的固相表面吸附能力得到提升，表面亲油润湿性能也相对提升，有利于降低加重材料的表面摩擦和高温下聚并的趋势，改善高固相含量条件下油基/合成基钻井液的流变性和固相颗粒表面油性润湿翻转的稳定性。
本发明提供的乳化剂组合物及油基/合成基钻井液，抗温能力可达200℃，密度高达2.4～2.8g/cm3，抗盐水污染可到50％以上，钻井液流变性、致密封堵性能优良。在相同条件下，与常规脂肪基聚酰胺类乳化剂相比，使用浓度降低30％以上，乳化稳定性到同一水平，同时，悬浮能力保持一致，塑性粘度降低40％，流变性得到大幅度改善，可以显著提高水力效率、降低循环压耗、提高机械钻速。
具体实施方式
为了使发明目的、技术方案和效果更加清晰，结合具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。然而，应当理解可以以多种形势实现本发明，而不应被此处阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了更加清晰透彻地理解本发明，并且能够将本发明的技术思路清楚地介绍给本领域的技术人员。
下面采用具体实施例对本发明进行详细阐述，在对本发明具体实施例做详细阐述之前，对本发明中所采用的具体材料进行说明：
高性能乳化剂组合物：本发明所涉及的油基钻井液乳化剂脂肪基咪唑啉酰胺(记作IMA)，为对比说明高性能乳化剂的组分不同，分别记作IMA(a)、IMA(b)、IMA(c)。
亲有机改性粘土矿物：采用抗高温油基钻井液提粘剂亲有机改性汉克托石(BT38，Elementis海名斯德谦)，主要组分为长碳链季铵盐阳离子表面活性剂改性的汉克托石。
碱度调节剂：采用市售氢氧化钙或氧化钙。
聚合物增稠剂：采用油基钻井液聚合物增稠剂聚烯烃嵌段共聚物(记作PRM)，主要组成为(取代)苯乙烯均聚链段-烯烃共聚链段-(取代)苯乙烯的三嵌段式聚合物，选用商业化产品为科腾公司G 1701。
亲有机改性褐煤类降滤失剂：采用油基钻井液降滤失剂脂肪基酰胺褐煤(记作OLG，沙克石油技术服务公司有机褐煤BLACKLIGO 400)，主要组分为长链脂肪胺与褐煤中腐殖酸反应制备的脂肪基酰胺化褐煤产物。
流型调节剂：采用油基钻井液用流型调节剂聚合酰胺基脂肪酸(记作MOD)，主要组分为多元胺与混合多元脂肪酸(二元脂肪酸和三元脂肪酸)缩聚而成的多酰胺脂肪酸，按中国专利201310684666.9制备。
加重材料：主要采用市售的API重晶石、超微锰粉Micromax(上海艾肯)。
所述的双脂肪基咪唑啉、N-羟乙基脂肪基咪唑啉、马来化脂肪酸分别按照以下方法制备：
实施例1双脂肪基咪唑啉
在自动升降油浴上，安装四口烧瓶，并装配有温度计、搅拌器、减压蒸馏头(接在分水器)和聚四氟氮气管线。按照妥尔油脂肪酸中脂肪基羧酸摩尔数与二乙烯三胺摩尔数之比为2.1:1投料，脂肪酸稍过量，其中妥尔油脂肪酸中脂肪基羧酸摩尔数通过测定其酸值确定。向四口烧瓶中加入妥尔油脂肪酸(上海立森化工有限公司)，在氮气保护条件下，加热至75±5℃，加入计量的二乙烯三胺(南京古田化工)，搅拌条件下升温。停止通氮气，在170℃±5℃条件下反应3.5～4.0h，发生酰胺化反应，并监测记录分水器中的出水量；待出水量稳定后，继续升温至240℃±5℃，再进行分子内脱水，控制真空度在0.06-0.09MPa，监测记录分水器中出水量，反应4.5～5.0h。当分水器中无水增加时，通入氮气，吹扫反应产物液面上方的水蒸气，并冷却至80～90℃，出料并冷却至室温，所得产物即为双脂肪基咪唑啉。
实施例2N-羟乙基脂肪基咪唑啉
合成过程与双脂肪基咪唑啉制备过程相类似，在自动升降油浴上，安装四口烧瓶，并装配有温度计、搅拌器、减压蒸馏头(接在分水器)和聚四氟氮气管线。按照妥尔油脂肪酸中脂肪基羧酸摩尔数与羟乙基乙二胺之比为(1.0～1.1):1.0投料，其中妥尔油脂肪酸中脂肪基羧酸摩尔数通过测定其酸值来计算确定。向四口烧瓶中加入妥尔油脂肪酸(上海立森化工有限公司)，在氮气保护条件下，加热至75±5℃，加入计量的羟乙基乙二胺(南京古田化工)，搅拌条件下升温100～110℃，保持温度搅拌1.5h，使脂肪基羧酸与羟乙基乙二胺中胺基充分成盐，提高分子间酰胺化的效果。停止通氮气，在170℃±5℃条件下反应3.5～4.0h，发生酰胺化反应，并监测记录分水器中的出水量；待出水量稳定后，继续升温至240℃±5℃，再进行分子内脱水，控制真空度在0.06-0.09MPa，监测记录分水器中出水量，反应4.5～5.0h。当分水器中无水增加时，通入氮气，吹扫反应产物液面上方的水蒸气，并冷却至80～90℃，出料并冷却至室温，所得产物即为N-羟乙基脂肪基咪唑啉。
实施例3马来化脂肪酸
在自动升降油浴上，安装三口烧瓶，并装配有温度计、冷凝回流装置，向烧瓶中加入妥尔油脂肪酸，并将其加热到70℃，向烧瓶中加入按妥尔油脂肪酸质量计25％的量的马来酸酐，加完后将烧瓶中的混合物温度分阶段加热到220℃，并在达到每个设计温度后维持约5～6min时间。第一个加热温度范围是70℃至130℃；第二个加热温度范围是130℃至160℃，第三个加热温度范围是160℃至185℃；第四个加热温度范围是185℃至205℃，第五个加热温度范围是205℃至220℃。保持反应温度为220℃至5h，冷却至80～90℃，出料并冷却至室温，所得产物即为马来化脂肪酸。
实施例4：IMA(a)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝75:10:15；
实施例5：IMA(b)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝75:15:10；
实施例6：IMA(c)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝80:15:5。
实施例7：IMA(d)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝60:10:30。
实施例8：IMA(e)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝60:10:30。
实施例9：IMA(f)中有效组分比例为双脂肪基咪唑啉：N-羟乙基化脂肪基咪唑啉：马来化脂肪酸＝60:10:30。
按照实施例4～7中比例，准确称取实施例1～3中所得产物，混合物按100质量份计，加入17.6份的混合溶剂，有效物浓度约为85％，其中混合溶剂中环保溶剂油D120与二丙二醇甲醚的比例分别为60/40(实施例4)，55/45(实施例5)，40/60(实施例6)，55/45(实施例7)。
按照实施例8中比例，准确称取实施例1～3中所得产物，混合物按100质量份计，加入43份的混合溶剂(有效物与溶剂的混合比例73/30)，有效物浓度约为70％，其中混合溶剂中环保溶剂油D120与二丙二醇甲醚的比例分别为55/45。
按照实施例9中比例，准确称取实施例1～3中所得产物，混合物按100质量份计，加入11份的混合溶剂(有效物与溶剂的混合比例90/10)，有效物浓度约为90％，其中混合溶剂中环保溶剂油D120与二丙二醇甲醚的比例分别为55/45。
本发明所提供的的高温高密度油基/合成基钻井液的制备程序如下：
(1)量取基础油，分别加入乳化剂、流型调节剂，在11000±300RPM(转/分)搅拌5～10min；
(2)量取氯化钙溶液，缓慢加入到上述基础油中，在11000±300RPM(转/分)搅拌25～30min；
(3)加入碱度调节剂、亲有机改性粘土矿物，在11000±300RPM(转/分)搅拌10～15min；
(4)加入聚合物增稠剂，在11000±300RPM(转/分)搅拌10～15min；
(5)加入降滤失剂、封堵剂，在11000±300RPM(转/分)搅拌10～15min；
(6)加入加重材料，在11000±300RPM(转/分)搅拌30～45min。
1.高性能乳化剂组合物对油基钻井液性能影响的评价测试
将实施例4-9中高性能乳化剂组合物IMA(a)、IMA(b)、IMA(c)，分别加入到油水比为90/10、密度为2.2g/cm3的白油包水钻井液中，加量以油水总体积计50g/L。钻井液配方为：204mL轻质白油+乳化剂+50g/L流型调节剂+24mLCaCl2(20％盐溶液)+50g/L氢氧化钙+50g/L亲有机改性汉克托石+50g/L降滤失剂+645g重晶石，油水比为90/10，密度为2.2g/cm3。将配制的钻井液在150℃条件下热滚24h，按照GB/T 16783.2推荐方法测试钻井液老化前后的性能。结果见下表1。
表1高性能乳化剂组合物的性能
由表中结果可知，与对比例(常规脂肪酸聚酰胺类乳化剂)相比，本发明公开的高性能乳化剂组合物，使得热滚老化后破乳电压显著升高。钻井液的流变性大幅度改善，并且老化前后的流变性较为稳定，降低塑性粘度，更有利于提高机械钻速、降低循环压耗。加量方面，脂肪酸聚酰胺类乳化剂加量的80g/L，高性能乳化剂组合物的加量为50g/L，具有明显的低加量、高效能的特征。高性能乳化剂组合物中，马来化脂肪酸的含量过高(实施例7～9)，钻井液老化前的流变性明显过高，并且随着其加量浓度的增加(实施例9，有效物含量90％)，老化后的流变性明显升高，且静切力较高，且发展趋势增加较大(实施例9，10s静切力为19.6Pa，而10min静切力达到28.8Pa)；而加量浓度低(实施例8，有效物70％)，钻井液的破乳电压较低，老化后降低至683V，所需的乳化剂组合物加量明显不足。而且，乳化剂组合物的有效含量较低，不仅增加应用时的加量，而且增加了不必要的溶剂成本和生产运输成本。
2.高性能乳化剂组合物对油基钻井液抗温能力影响的评价测试
将采用实施例6中乳化剂IMA(c)配制的钻井液经150℃、180℃、200℃、220℃条件热滚24h，并在180℃～220℃老化的钻井液中加入5～15g/L聚合物增稠剂，在按照GB/T16783.2推荐方法测试钻井液老化前后的性能。结果见表2。
表2高性能乳化剂组合物的高温稳定性评价结果
据以上结果可知，高性能乳化剂组合物所配制的油基钻井液，在150℃～220℃条件下，保持了足够的高温乳化稳定性。同时，由于高温作用，油基钻井液的流变性降低，滤失量增加，主要是由于钻井液中提供悬浮能力的材料高温效果衰减所致。通过在高温老化后的钻井液中，加入聚合物增稠剂，钻井液的流变性得到有效地保持或增加，并且能够使乳化稳定性略有提高，高温高压滤失量相对降低。这主要是由于聚合物增稠剂三嵌段的特殊结构，溶于基础油后，增加了基础油的粘度，强化了钻井液中的网架结构。
3.油基钻井液抗盐水污染能力的评价测试
实施例10：将高性能乳化剂组合物IMA(c)加量提高至80g/L，配制密度为2.4g/cm3的柴油包水钻井液，配方为：(油水比85/15)：204mL 0#柴油+80g/L乳化剂IMA(c)+36mLCaCl2(20％盐水)+20g/L亲有机改汉克托石+30g/L CaO+5g/L流型调节剂+40g/L亲有机改性腐殖酸降滤失剂+重晶石粉(加重至2.4g/cm3)，将160℃高温热滚16h后的钻井液，分别进行钻井液体积的10％～80％复合盐水(200g/L氯化钠+100g/L氯化钙)的污染，并进行高温热滚后性能参数测试，测试结果见表3。
表3高性能乳化剂组合物配制的钻井液抗污染性能评价结果
高矿化度盐水的侵入污染对油基钻井液的性能影响相当显著，较低量的侵入污染，钻井液的性能变化较小，当盐水浓度加到30.0％时，钻井液略有增稠现象，当污染量达到50.0％时，粘度升高幅度较大，当污染量达到80.0％时，钻井液出现严重增稠，破乳电压将至176V，未发生析水，仍保持油包水钻井液状态。本文所研制的柴油包水钻井液，在高污染量情况下，能保持稳定的状态，表明钻井液抗盐水污染能力较高，就流动性而言，污染量30.0％-50.0％时仍能保持较好的流动状态。
4.超高密度油基/合成基钻井液及其性能
实施例11：(油水比90:10)：216mL 0#柴油+80g/L乳化剂IMA(c)+24mL CaCl2(20％盐水)+25g/L亲有机改汉克托石+35g/L CaO+15g/L流型调节剂+30g/L亲有机改性腐殖酸降滤失剂+重晶石粉(加重至密度2.4g/cm3)+微锰矿粉(加重至密度2.6g/cm3)
实施例12：(油水比95:5)：228mL ESCAID 110+80g/L乳化剂IMA(c)+12mL CaCl2(20％盐水)+18g/L亲有机改汉克托石+35g/L CaO+15g/L流型调节剂+70g/L亲有机改性腐殖酸降滤失剂+重晶石粉(加重至密度2.4g/cm3)+微锰矿粉(加重至密度2.8g/cm3)
按照实施例11和12配制钻井液，在160℃条件下滚动老化16h后，测试钻井液热滚后后的钻井液性能，测试结果见表4。
表4高性能乳化剂组合组配制的超高密度钻井液性能评价结果
对于本发明而言，应进一步说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性的。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的技术思路和和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (14)

1.一种高性能乳化剂组合物，其特征在于，以双脂肪基咪唑啉酰胺、N-羟乙基化的脂肪基咪唑啉、马来化脂肪酸为有效组分，以油和/或醇醚作为溶剂。
2.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的双脂肪基咪唑啉酰胺是通过富含不饱和键的植物脂肪酸与多乙撑基多胺经酰胺化、高温条件下环化形成；优选富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与二乙烯三胺经酰胺化、高温条件下反应制备双脂肪基咪唑啉酰胺，其中，脂肪酸与二乙烯三胺的摩尔比大于2:1。
3.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的N-羟乙基化的脂肪基咪唑啉是通过富含不饱和键的天然植物脂肪酸与羟乙基乙二胺经酰胺化、催化条件下环化形成；或植物脂肪酸与乙二胺经酰胺化、催化条件下环化形成脂肪基咪唑啉，进一步与环氧乙烷反应，在脂肪基咪唑啉的氮原子上生成羟乙基或端羟乙基聚氧乙烯的基团，形成N-羟乙基化脂肪基咪唑啉；优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与羟乙基乙二胺经酰胺化、高温条件下环化形成N-羟乙基脂肪基咪唑啉。
4.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸是通过富含不饱和键的植物脂肪酸与马来酸酐，在高温条件下发生双烯合成及烯反应生成；优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与马来酸酐在高温条件下制备而成的马来化妥尔油脂肪酸。
5.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的醇醚是多元醇醚类极性有机溶剂，优选为二丙二醇单甲醚。
6.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的高性能乳化剂组合物中，双脂肪基咪唑啉酰胺60～80质量份，N-羟乙基化脂肪基咪唑啉10～15质量份，马来化脂肪酸5～30质量份；优选地，双脂肪基咪唑啉酰胺75～80质量份，N-羟乙基化脂肪基咪唑啉10～15质量份，马来化脂肪酸10～15质量份。
7.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的高性能乳化剂组合物中，油与醇醚类极性溶剂的体积比例为40/60～60/40，进一步优选为55/45。
8.权利要求1所述高性能乳化剂组合物，其特征在于，所述的高性能乳化剂组合物中，有效组分与溶剂的体积比例为70/30～90/10，进一步优选为85/15。
9.一种钻井液，其特征在于，所述钻井液为油基或合成基钻井液，包括权利要求1-8任一所述的高性能乳化剂组合物。
10.权利要求9所述钻井液，其特征在于，还包括基础油、水相、亲有机改性汉克托石、流型调节剂、聚合物增稠剂、碱度调节剂、活度控制剂、亲有机改性腐殖酸降滤失剂和加重材料。
11.权利要求10所述钻井液，其特征在于，所述高性能乳化剂组合物的加入量与钻井液中基础油与水相的总体积的比值为50～80g/L。
12.权利要求10所述钻井液，其特征在于，基础油与水相体积比为85/15～95/5，以基础油和水相总体积1L计，亲有机改性汉克托石25～50g，流型调节剂10～20g，聚合物增稠剂为5～15g，碱度调节剂30～50g，亲有机改性褐煤降滤失剂30～70g。
13.权利要求10所述钻井液，其特征在于，所述的基础油为柴油、矿物油和人工合成的超低芳烃含量的环保型基础油，所述的亲有机改性粘土矿物为亲有机改性的硅酸铝锂；所述流型调节剂为多聚酰胺基脂肪酸；所述的碱度调节剂为氢氧化钙或氧化钙；所述的聚合物增稠剂为的聚烯烃嵌段聚合物。
14.权利要求9-13任一所述钻井液在深层油气资源和非常规油气井开发中的应用。
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