CN118027923A - 马来化脂肪酸及其衍生物的组合物及超高温油基钻井液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，以马来化脂肪酸、马来化脂肪基咪唑啉酰胺、马来化脂肪酸烷醇酰胺为有效组分，以溶剂油与醇醚混合物作为溶剂。本发明还公开使用该组合物作为乳化剂的钻井液。本发明提供的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物作为乳化剂，在240℃热滚后，乳化率85％，润湿率94％，油基钻井液破乳电压570V，具有乳化、润湿一体的功效。

Description

马来化脂肪酸及其衍生物的组合物及超高温油基钻井液
技术领域
本发明涉及马来化脂肪酸及其衍生物的组合物及超高温油基钻井液。
背景技术
超深层油气资源和地热资源是自然能源的重要组成部分。在8000m以深，甚至9000m以深的超深层油气资源的探井和开发井，目的层温度将达到200℃～240℃，同时，由于地质条件复杂，巨厚盐膏层、巨厚高陡泥页岩层及高压盐水层发育，会频繁遭遇异常高压层。
油基钻井液，因其良好的高温高压稳定性、对水敏性泥页岩层的良好抑制性、对盐膏层和高压盐水层较高的化学惰性和较大污染容限，被认为是超深井、特深井钻井时的首选钻井液技术。油基钻井液是一种油包水的逆乳状液，是热力学上的不稳定体系，高温环境下随着乳化剂分子的降解、热运动的加剧，降低或破坏界面膜的强度，降低油包水钻井液的稳定性。因此，在高温和超高温环境下的乳化稳定性是超高温油基钻井液能够现场应用的基础，对超高温钻井液的性能至关重要。
破坏乳状液稳定性的主要机制是乳化液滴的粗化和聚结。为防止粗化和聚结，乳化剂必须提供液滴界面的有效斥力(范德华力、位阻效应、静电力和空间作用的综合作用)，这种斥力在乳状液稳定性和油包水乳状液的结构强度方面是至关重要的。国内外研究结果普遍认为，界面张力对乳状液的长期整体稳定性的影响不如界面膜的性质重要。界面膜承受乳化液滴接触压力的能够阻碍分散相进入连续相，它对液滴相互接触而建立的势垒(物理的或电的)是决定乳化液最终稳定性的主要特征。乳化剂是形成界面膜的主要物质，是油包水乳状液长期稳定性的关键。
作为油包水乳状液的乳化剂，其HLB值范围4～6。在油包水钻井液中，乳化剂须要再更苛刻的条件下(高温高压、盐膏固体、高矿化度盐溶液和亲水性固体)保持乳化稳定性。乳化剂应能够对乳化液滴全覆盖，降低裸露表面可能造成的絮凝；同时，乳化剂分子在液滴表面能够产生强烈的吸附或锚定的作用；乳化剂的疏水链段具有对连续相的强溶剂化作用，提供有效的空间稳定；在乳化液滴表面乳化剂还应具有合理的吸附厚度，防止乳化液滴的弱絮凝。
油包水钻井液常用乳化剂主要有脂肪酸皂、脂肪基/(芳基)磺酸钙、脂肪基多胺和多酰胺基胺等，在生产应用中，通常为多种表面活性剂的混合物。上述常用乳化剂在抗高温性能、钻井液流变性远不能满足现场需求。通过有机酸、有机胺和多羟基酸通过酰胺化反应合成的抗高温乳化剂，抗温达210℃。通过马来酸酐与油酸反应，并进一步与二乙醇胺反应，制备的乳化剂可用于抗温200℃的油基钻井液配制。以上均不能满足200℃～240℃超高温油基钻井液的技术性能要求，为满足超深层油气资源的勘探开发和超深井特深井的安全快速施工，提供一种超高温下的乳化剂并配制出超高温油基钻井液是非常重要的。
发明内容
本发明旨在提供一种马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，该组合物可以作为乳化剂应用于超高温油基钻井液，满足200℃～240℃超高温油基钻井液的技术性能要求。
作为本发明的一个方面，涉及一种马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，以马来化脂肪酸、马来化脂肪基咪唑啉酰胺、马来化脂肪酸烷醇酰胺为有效组分，以溶剂油(建议使用环保型)与醇醚混合物作为溶剂。
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)天然植物脂肪酸与马来酸酐(顺丁烯二酸酐)在高温或催化条件下反应而成。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸等不饱和脂肪酸的妥尔油脂肪酸(上海立森化工有限公司，下同)，在高温条件下通过双烯合成反应或烯反应，使马来酸酐(国药集团)接枝到妥尔油脂肪酸上，制备出马来化妥尔油脂肪酸。
在至少一个实施例中，所述的马来化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)天然植物脂肪酸与二乙烯三胺(南京古田化工)，经分子间脱水的酰胺化、高温或催化条件下分子内脱水成环；然后再与马来酸酐(顺丁烯二酸酐)在高温或催化条件下反应而成的马来化脂肪基咪唑啉酰胺。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸等不饱和脂肪酸的的妥尔油脂肪酸与二乙烯三胺，摩尔比例大于2:1，经分子间脱水的酰胺化、高温或催化条件下分子内脱水成环两步反应，然后与马来酸酐在高温下反应，生成马来化妥尔油脂肪基咪唑啉酰胺。
在至少一个实施例中，所述的马来化脂肪酸烷醇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)天然植物脂肪酸与马来酸酐(顺丁烯二酸酐)在催化条件下反应而成的马来化脂肪酸，然后再与羟乙基单取代或双取代的有机胺反应，得马来化脂肪酸烷醇酰胺。优选为富含油酸、亚油酸和松香酸等不饱和脂肪酸的妥尔油脂肪酸，在高温条件下通过双烯合成反应或烯反应，使马来酸酐接枝到妥尔油脂肪酸上，制备出马来化妥尔油脂肪酸，进而继续与单乙醇胺反应，制备马来化妥尔油脂肪酸烷醇酰胺。
在至少一个实施例中，所述的溶剂油是烷烃、环烷烃为主要组分的脱芳烃溶剂油，优选为溶剂油D140(常州市和时利化工有限公司)。
在至少一个实施例中，所述的醇醚是多元醇醚类极性有机溶剂，优选为三乙二醇单丁醚(南京古田化工)。
在至少一个实施例中，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，马来化脂肪酸40～50质量份，马来化脂肪基咪唑啉酰胺40～50质量份；马来化脂肪酸烷醇酰胺10～20质量份。作为优选，马来化脂肪酸45～50质量份，马来化脂肪基咪唑啉酰胺40～45质量份；马来化脂肪酸烷醇酰胺5～10质量份。
在至少一个实施例中，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，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。
在至少一个实施例中，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，有效组分与溶剂的质量比例为60/40～80/20，进一步优选为75/25。
作为本发明的另一个方面，涉及一种钻井液，为油基钻井液，以上述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物用作乳化剂。
在至少一个实施例中，该钻井液还包括基础油、亲有机改性黏土矿物、水相(通常为氯化钙盐水)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。
在至少一个实施例中，该钻井液中，所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物按如下标准加入：1L基础油与水相的混合液中加入30～85g所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物。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10～20kg，聚合物增稠剂为10～15kg，碱度调节剂30～50kg，亲有机改性褐煤降滤失剂50～70g，在上述组成基础上，用加重材料调整钻井液至所需密度。
在至少一个实施例中，该钻井液中，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轻质白油(W1-110)，不代表其他基础油被排除在本发明之外。
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(BT42)；所述流型调节剂为多聚酰胺基脂肪酸(代号记作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(代号记作PRM)；所述的抗高温亲有机改性褐煤类降滤失剂为(代号记作OLG(HT))，加重材料为重晶石。
本发明还涉及上述钻井液在深层超深层油气资源油气井开发中的应用。
本发明提供的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物作为乳化剂，不仅将常规乳化剂主成分由聚酰胺转化为脂肪基咪唑啉酰胺、脂肪基烷醇酰胺，而且在不饱和脂肪基上，通过高温下的双烯合成、烯反应等方式，接枝了马来酸酐，形成了含有多羧基的脂肪基咪唑啉酰胺、脂肪基烷醇酰胺。并与马来化的脂肪酸复配，形成了马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，用作超高温油基钻井液的乳化剂，该组合物不仅具有较高的抗温能力，而且具有较高的润湿反转功能，能使亲水固体表面反转为亲油性，并且超高温条件下稳定。形成的乳化剂组合物，乳化、润湿功能一体，加量低，性能显著。在240℃热滚后，乳化率85％，润湿率94％，油基钻井液破乳电压570V，具有乳化、润湿一体的功效。钻井液配方经过240℃高温老化16h后，破乳电压仍570V以上，并且油包水钻井液动切力仍保持在4.32Pa以上。
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：
实施例1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2马来化脂肪基咪唑啉酰胺
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，然后在烧瓶中加入与妥尔油脂肪酸等量的马来酸酐(国药集团)，继续在220℃～240℃反应5～6h，打开真空泵，控制真空度在0.06-0.09MPa，减压蒸馏出未反应的马来酸酐，并冷却至80～90℃，出料并冷却至室温，所得产物即为马来化脂肪基咪唑啉酰胺。
实施例3马来化脂肪酸烷醇酰胺
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20％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，所得产物即为马来化脂肪酸，降温至90℃～100℃，加入按妥尔油脂肪酸质量计10％的单乙醇胺，维持温度搅拌30min，继续升温至160℃±5℃，反应3.0h～3.5h，直至分水器中液面维持稳定约30min，终止反应，降温至80～90℃，出料并冷却至室温，所得产物即为马来化脂肪酸烷醇酰胺。
马来化脂肪酸及其衍生物的组合物作为油基钻井液乳化剂(代号记作HT-IMA)，为对比说明乳化剂的组分不同，分别记作HT-IMA(I)、HT-IMA(II)、HT-IMA(III)。
实施例4：HT-IMA(I)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝50:45:5；
实施例5：HT-IMA(II)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝45:45:10；
实施例6：HT-IMA(III)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝47:45:8。
实施例7：HT-IMA(IV)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝50:50:0。
实施例8：HT-IMA(V)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝50:40:10。
实施例9：HT-IMA(VI)中有效组分比例为马来化脂肪酸：马来化脂肪基咪唑啉酰胺：马来化脂肪酸烷醇酰胺＝40:40:20。
按照实施例4～9中比例，准确称取实施例1～3中所得产物。
实施例4～6，混合物按100质量份计，加入33质量份的混合溶剂，有效物浓度约为75％，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)。
实施例7，混合物按100质量份计，加入43质量份的混合比例为55/45的溶剂，有效物浓度70％；实施例8中加入33质量份混合比例为55/45的溶剂，有效物浓度75％；实施例9中加入25质量份混合比例为55/45的溶剂，有效物浓度80％。
亲有机改性粘土矿物：主要采用抗高温油基钻井液提粘剂亲有机改性汉克托石(BT42，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锂皂石；
碱度调节剂：主要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。
抗高温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(HT)，选用沙克石油技术服务公司有机褐煤BLACKLIGO 500)，主要组分为长链脂肪胺改性的脂肪基酰胺化褐煤产物。
流型调节剂：主要采用渤海钻探泥浆公司所发明的油基钻井液用流型调节剂聚合酰胺基脂肪酸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)。
1.马来化脂肪酸及其衍生物的组合物乳化率、破乳电压和润湿率的测试
(1)乳化率
量取256mL 5#白油，加入12.0g乳化剂，高速搅拌20min，然后量取60mL蒸馏水，缓慢加入高搅杯中，高速搅拌20min。最后加入6.0g亲有机改性汉克托石，高速搅拌10min，得到均匀分散乳状液。将配制的乳状液倒入500mL量筒中(精确至0.1mL)，室温下静止24h，观察分离出的油层体积(mL)。按公式(1)计算乳化率：
式中，W为乳化率，％；V总为总体积，％；V为24h分离出的油层体积，mL。
(2)破乳电压
量取256mL 5#白油，加入12.0g乳化剂，高速搅拌10min。然后量取28mL 20％氯化钙溶液，缓慢加入高搅杯中，高速搅拌10min。加入6.0g亲有机改性汉克托石(20g/L)，高速搅拌10min，最后加入806g(称准至0.01g)重晶石，高速搅拌40min，立即按GB/T16783.2中的规定测定破乳电压。测试完毕后，将试验浆装入高温老化罐中，充入1.0MPa氮气，在指定温度下热滚16h，冷却后11000±300r/min高搅60min，立即按GB/T 16783.2中的规定测定破乳电压。
(3)润湿率
量取150mL 5#白油于高搅杯中，加入0.75g亲有机改性汉克托石，在11000r/min条件下高速搅拌20min后，加入1mL(用玻璃注射器准确量取)样品。在11000r/min条件下高速搅拌20min后，边搅拌边加入15.0g(精确至0.01g)重晶石，在11000r/min条件下高速搅拌20min，使其充分分散均匀。快速倒入量筒中静置90min，读取上层清油的体积。按公式(2-5)计算润湿率。另外配制同样试验浆，在指定温度下热滚16h，老化后高搅30min，快速倒入量筒，静置90min后读取上层清油体积，按公式(2)计算润湿率，考察产品润湿性的抗温性能。
式中，W为润湿率，％；V为量筒中上层清油的体积，mL。
测试结果见表1。
表1马来化脂肪酸及其衍生物的组合物超高温乳化、润湿性能评价结果
从评价结果可以看出，所述的乳化剂均具有较好的乳化性能和电稳定性，可以使体系在老化前后保持破乳电压的稳定性，其中以实施例5效果最优，把实施例5中的产品在配方中进行测试，同时评价油基钻井液配方的抗温能力。
2.马来化脂肪酸及其衍生物的组合物用作乳化剂的超高温油基钻井液测试评价
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。
实施例10：255mL轻质白油+50g/L乳化剂HT-IMA(II)+15g/L MOD+52mL氯化钙(25％盐溶液)+35g/L氧化钙+50g/L BT42+70g/L降滤失剂OLG(HT)+10g/L PRM+440g重晶石(I级)。高温老化后钻井液的性能见表2。
表2含马来化脂肪酸及其衍生物的组合物的油基钻井液超高温性能评价结果
由表2可知，温度对油包水钻井液乳化稳定性的影响显著。含有3％复合乳化剂的油包水钻井液，经过180℃-240℃老化后，破乳电压逐步降低，经过240℃高温老化16h后，破乳电压仍高达576V，并且油包水钻井液动切力仍保持在4.32Pa，表明复合乳化剂最高适用温度为240℃。
3.含有马来化脂肪酸及其衍生物的组合物的超高温高密度油基钻井液
实施例8：180mL轻质白油白油+40g/L HT-IMA(II)+5g/L MOD+23mL CaCl2(25％)+30g/L CaO+20g/L BT42+80g/L OLG(HT)+5g/L PRM 800g重晶石(钻井液密度加重至2.5g/cm3)；
实施例9：190mL轻质白油白油+40g/L HT-IMA(II)+5g/L MOD+11.5mL CaCl2(25％)+30g/L CaO+20g/L BT42+80g/L OLG(HT)+8g/L PRM 800g重晶石(钻井液密度加重至2.5g/cm3)。
实施例8和实施例9钻井液性能测试结果见表3。
表3超高温高密度油基钻井液性能评价结果
4.含有马来化脂肪酸及其衍生物的组合物的超高温高密度油基钻井液
将实施例5中乳化剂加量提高至60g/L，配制的钻井液经老化后，分别用40％淡水、40％复合盐水(200g/L氯化钠+100g/L氯化钙)、5％泥页岩粉(≤100目)和5％硫酸钙对上述钻井液进行污染，并在180℃热滚16h后测试污染后钻井液的性能，结果见表4。
表4超高温高密度油基钻井液抗污染性能测试评价结果
超高温高密度油基钻井液在40％的淡水和复合盐水污染后，油水比大幅降低，在180℃高温后，在深部高温地层受高压水层污染后，没有出现过稠现象，保持良好的流变性，破乳电压大于350V。同时，在5.0％泥页岩、硫酸钙污染时，钻井液180℃热滚后，保持良好的流变性和滤失封堵性，破乳电压在1200V以上。在高比例污染条件下，形成的超高温高密度钻井液仍能保持良好的电稳定性、流变性和滤失封堵性，能够有效应对巨厚泥页岩层、盐膏层以及高压水层。
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 (16)

1.一种马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，以马来化脂肪酸、马来化脂肪基咪唑啉酰胺、马来化脂肪酸烷醇酰胺为有效组分，以溶剂油与醇醚混合物作为溶剂。
2.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸是通过富含不饱和键的天然植物脂肪酸与马来酸酐在高温或催化条件下反应而成；优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸，在高温条件下通过双烯合成反应或烯反应，使马来酸酐接枝到妥尔油脂肪酸上，制备出马来化妥尔油脂肪酸。
3.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪基咪唑啉酰胺是通过富含不饱和键的天然植物脂肪酸与二乙烯三胺，经分子间脱水的酰胺化、高温或催化条件下分子内脱水成环；然后再与马来酸酐在高温或催化条件下反应而成的马来化脂肪基咪唑啉酰胺；优选为富含油酸、亚油酸和松香酸的妥尔油脂肪酸与二乙烯三胺，摩尔比例大于2:1，经分子间脱水酰胺化、高温分子内脱水成环，然后与马来酸酐在高温下反应，生成马来化妥尔油脂肪基咪唑啉酰胺。
4.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸烷醇酰胺是通过富含不饱和键的天然植物脂肪酸与马来酸酐在催化条件下反应而成的马来化脂肪酸，然后再与羟乙基单取代或双取代的有机胺反应，得马来化脂肪酸烷醇酰胺；优选为富含油酸、亚油酸和松香酸等不饱和脂肪酸的妥尔油脂肪酸，在高温条件下通过双烯合成反应或烯反应，使马来酸酐接枝到妥尔油脂肪酸上，制备出马来化妥尔油脂肪酸，进而继续与单乙醇胺反应，制备马来化妥尔油脂肪酸烷醇酰胺。
5.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的溶剂油是烷烃、环烷烃为主要组分的脱芳烃溶剂油，优选为溶剂油D140。
6.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的醇醚是多元醇醚类极性有机溶剂，优选为三乙二醇单丁醚。
7.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，马来化脂肪酸40～50质量份，马来化脂肪基咪唑啉酰胺40～50质量份；马来化脂肪酸烷醇酰胺0～20质量份；作为优选，马来化脂肪酸45～50质量份，马来化脂肪基咪唑啉酰胺40～45质量份；马来化脂肪酸烷醇酰胺5～10质量份。
8.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，溶剂油与醇醚类极性溶剂的体积比例为40/60～60/40，优选为55/45。
9.权利要求1所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物，其特征在于，所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物中，有效组分与溶剂的质量比例为60/40～80/20，优选为75/25。
10.一种钻井液，其特征在于，所述钻井液为油基钻井液，以权利要求1-9任一所述的马来化脂肪酸及其衍生物的组合物用作乳化剂。
11.权利要求10所述钻井液，其特征在于，所述钻井液还包括基础油、亲有机改性黏土矿物、水相流型调节剂、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。
12.权利要求11所述钻井液，其特征在于，所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物按如下标准加入：1L基础油与水相的混合液中加入30～85g所述马来化脂肪酸及其衍生物的组合物。
13.权利要求12所述钻井液，其特征在于，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20～50g，流型调节剂10～20g，聚合物增稠剂为5～10g，碱度调节剂30～50g，亲有机改性褐煤降滤失剂70～80g。
14.权利要求11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。
15.权利要求11所述钻井液，其特征在于，所述的亲有机改性粘土矿物为亲有机改性的汉克托石；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；所述的降滤失剂为抗高温亲有机改性褐煤，加重材料为重晶石。
16.权利要求10-15任一项所述钻井液在深层超深层油气资源勘探开发中的应用。
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