CN118126689A - 油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 - Google Patents
油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118126689A CN118126689A CN202410123913.6A CN202410123913A CN118126689A CN 118126689 A CN118126689 A CN 118126689A CN 202410123913 A CN202410123913 A CN 202410123913A CN 118126689 A CN118126689 A CN 118126689A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emulsifier
- parts
- oil
- based drilling
- composite
- 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
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 21
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical class O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 17
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N ricinelaidic acid Chemical compound CCCCCC[C@@H](O)C\C=C\CCCCCCCC(O)=O WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229960003656 ricinoleic acid Drugs 0.000 claims abstract description 9
- FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N ricinoleic acid Natural products CCCCCCC(O[Si](C)(C)C)CC=CCCCCCCCC(=O)OC FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 8
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007957 coemulsifier Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 14
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 claims description 14
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 7
- ZIWRUEGECALFST-UHFFFAOYSA-M sodium 4-(4-dodecoxysulfonylphenoxy)benzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)c1ccc(Oc2ccc(cc2)S([O-])(=O)=O)cc1 ZIWRUEGECALFST-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 7
- WSGFXVFLWVXTCJ-VOTSOKGWSA-N Dihydro-3-(2-octenyl)-2,5-furandione Chemical compound CCCCC\C=C\CC1CC(=O)OC1=O WSGFXVFLWVXTCJ-VOTSOKGWSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M dodecyltrimethylammonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 41
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910017059 organic montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 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
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明提供了油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法，所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂30‑40份、辅乳化剂A：磺酸盐10‑20份、辅乳化剂B：油酸8‑18份、润湿剂12‑17份、改性环糊精3‑8份和提切剂5‑10份；其中，所述主乳化剂的制备方法为：(1)将1摩尔份数的蓖麻油酸和1.1摩尔份数的二乙烯三胺混合，在165‑170℃恒温反应至无副产物水产生为止，得到产物A；(2)继续向产物A中缓慢滴加1.1摩尔份数的丙烯腈，在40‑45℃反应2‑3h，减压蒸馏，得到主乳化剂。本发明的复合乳化剂的乳化性能高，在高温下稳定性好，配制的钻井液高密度情况下流变性好。
Description
技术领域
本发明属于钻井液技术领域，具体涉及油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法。
背景技术
随着中国石油和天然气领域的研究不断深入探索和发展，我国油气资源勘探开发逐步向深层、深水、非常规等复杂油气进军，且复杂油气已成为中国乃至全球重要接替能源，但是特深井特深水条件下安全性和高效性仍需要进一步提升。与水基钻井液相比，油基钻井液抗污染能力强，润滑性好，抑制性强，有利于保持井壁稳定，能最大限度地保护油气层；同时油基钻井液性能稳定，易于维护，抗温能力强，热稳定性好。油基钻井液优良的抑制性及抗温性，使其在钻复杂井，特别是在钻高温深井和水敏性地层中优势更明显，能够更有效地保护水敏性油气层，提高油气产量在钻井液领域。
油基钻井液成为钻探高温深井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井以及储层保护的重要作业材料作为油基钻井液体系的关键组成部分，乳化剂起着至关重要的作用，油基钻井液由于受到成本、环保要求的限制一直发展比较缓慢，应用的区块也较少，随着现有油田储量日益下降，并且新探区的开采会遇到各种复杂地层及环境，急需进行满足制备稳定高效油基钻井液用乳化剂的研究，为广泛应用油基钻井液作业提供技术支撑。油基钻井液是否稳定，在很大程度上取决于乳化剂的合理使用。近年来，随着国内外油气资源勘探开发的不断深入，深井、超深井数量逐渐增加，井底温度上限也不断刷新，确保油基钻井液的乳液稳定性非常重要。目前，表示乳液稳定性的主要指标是破乳电压。破乳电压通常是将老化处理后的钻井液于低温下测定。但是目前用于油基钻井液的乳化剂耐温性能不能满足现有使用条件的要求，在使用过程虽然添加量高，但效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法，所述油基钻井液用复合乳化剂的乳化性能高，在高温下稳定性好，以及配制的钻井液高密度情况下流变性好。本发明的原料便宜易得，安全无毒，易于批量化生产。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：油基钻井液用复合乳化剂，所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂30-40份、辅乳化剂A：磺酸盐10-20份、辅乳化剂B：油酸8-18份、润湿剂12-17份、改性环糊精3-8份和提切剂5-10份；
所述主乳化剂的制备方法为：
(1)将1摩尔份数的蓖麻油酸和1.1摩尔份数的二乙烯三胺混合，在165-170℃恒温反应至无副产物水产生为止，得到产物A；
(2)继续向产物A中缓慢滴加1.1摩尔份数的丙烯腈40-45℃反应2-3h，减压蒸馏，得到主乳化剂；
进一步地，所述辅乳化剂A选自十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠中的一种或几种。
进一步地，所述辅乳化剂A为质量比1.4-1.8：0.8-1.2：0.3-0.7的十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠复配。
进一步地，所述主乳化剂、辅乳化剂A、辅乳化剂B的质量比为3.2-3.3：1.1-1.2：1。
目前在油气开采领域，为解决传统矿物油导致油基钻井液环保性较差的问题，已有部分文献将无毒、可降解的生物柴油作为环保型油基钻井液的基础油。蓖麻油酸是一种天然表面活性剂，但是它抗温性不足，经高温老化后会降低复合乳化剂的性能。本发明将蓖麻油酸上的羧基进行改性，并与两种辅乳化剂复配，得到的复合乳化剂的具有良好的乳化性能，并且抗温能力较好。但是复合乳化剂的电稳定性不理想。通过大量实验发现，当主乳化剂、辅乳化剂A、辅乳化剂B通过特定的质量比进行复配后，可以改善复合乳化剂的破乳电压。猜测是在此条件下形成的复合乳化剂可以更好的调节液体界面上表面张力，形成稳定的乳液，复合乳化剂中形成的电荷分布同时改善了破乳电压。
进一步地，所述润湿剂为十二烷基三甲基溴化铵。
进一步地，所述改性环糊精的制备方法为：按质量份数计，将10份γ-环糊精分散在100份去离子水中，搅拌均匀形成悬浮液，将0.5份2-辛烯基琥珀酸酐加入到3份无水乙醇中制成混合液，将混合液逐滴滴入悬浮液中，同时用4wt％NaOH水溶液控制反应体系的pH为8-9，反应直至体系pH恒定，用4wt％HCl水溶液将反应体系的pH调至6，再经洗涤、离心、干燥处理，粉碎过80目筛，得到改性环糊精。
本发明试图使用γ-环糊精包合主乳化剂上的基团，用以提高复合乳化剂的抗温性能，但是发明人发现由于γ-环糊精的表面疏水基团使其在本发明体系中的包合效果并不理想。发明人通过对γ-环糊精进行改性，改善了其与本发明体系的相容性，使复合乳化剂的抗温效果更佳。钻井液密度可以影响钻井液液柱压力，由于钻井所钻过的地层中都存在一个地层压力，钻井液液柱压力用于平衡这个地层压力。如果钻井液密度低，平衡不了某地层压力，井眼有可能垮塌，地层中的流体(油、气、水等各种流体)也有可能进入井眼内，顺着井眼到地面，程度轻的就是井涌，程度严重的就会形成井喷，井喷失去控制就形成事故，因此高密度油基钻井液具有重要意义。但是长期以来，超高密度(≥2.4g/cm3)的油基钻井液由于固相含量极高，粘度太高，流动阻力太大，钻井排量达不到净化井眼要求，难以适应超深油气井和高压页岩气井长时间钻井要求。发明人意外发现在此条件下，复合乳化剂配成油基钻井液在高密度下也可以具有良好的流动性。
进一步地，所述提切剂为提切剂D2833。
本发明还提供了油基钻井液用复合乳化剂的制备方法，包括以下步骤：将主乳化剂、辅乳化剂A和辅乳化剂B混合，升温至43-45℃，搅拌2-3h；继续加入将抗温剂，升温至55-57℃，搅拌时间1.5-2.5h；降温至25-30℃，再加入剩余组分，搅拌时间为2-3h。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的目的是提供油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法，所述油基钻井液乳化性能高，在高温下稳定性好，以及配制的钻井液高密度情况下流变性好。本发明的原料便宜易得，安全无毒。
2、蓖麻油酸是一种天然表面活性剂，但是它抗温性不足，经高温老化后会降低复合乳化剂的性能。本发明将蓖麻油酸上的羧基进行改性，并与两种辅乳化剂复配，得到的复合乳化剂的具有良好的乳化性能，并且抗温能力较好。当主乳化剂、辅乳化剂A、辅乳化剂B通过特定的质量比进行复配后，可以改善复合乳化剂的破乳电压。
3、本发明试图使用γ-环糊精包合主乳化剂上的基团，用以提高复合乳化剂的抗温性能，但是发明人发现由于γ-环糊精的表面疏水基团使其在本发明体系中的包合效果并不理想。发明人通过对γ-环糊精进行改性，改善了其与本发明体系的相容性，使复合乳化剂的抗温效果更佳。本发明的复合乳化剂配成油基钻井液在高密度下也可以具有良好的流动性，解决了超高密度的油基钻井液由于固相含量极高，粘度太高，流动阻力太大，钻井排量达不到净化井眼要求，难以适应超深油气井和高压页岩气井长时间钻井要求的问题。
具体实施方式
下面将对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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围
实施例1
本实施例提供了油基钻井液用复合乳化剂，所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂32份、辅乳化剂A：磺酸盐12份、辅乳化剂B：油酸10份、润湿剂15份、改性环糊精5份和提切剂8份；
所述主乳化剂的制备方法为：
(1)将1摩尔份数的蓖麻油酸和1.1摩尔份数的二乙烯三胺混合，在167℃恒温反应至无副产物水产生为止，得到产物A；
(2)继续向产物A中缓慢滴加1.1摩尔份数的丙烯腈43℃反应2.5h，减压蒸馏，得到主乳化剂；
所述辅乳化剂A为质量比1.6：1.0：0.5的十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠复配。
所述润湿剂为十二烷基三甲基溴化铵。
所述改性环糊精的制备方法为：按质量份数计，将10份γ-环糊精分散在100份去离子水中，搅拌均匀形成悬浮液，将0.5份2-辛烯基琥珀酸酐加入到3份无水乙醇中制成混合液，将混合液逐滴滴入悬浮液中，同时用4wt％NaOH水溶液控制反应体系的pH为8.5，反应直至体系pH恒定，用4wt％HCl水溶液将反应体系的pH调至6，再经洗涤、离心、干燥处理，粉碎过80目筛，得到改性环糊精。
所述提切剂为提切剂D2833。购自九江蓝卓新材料科技有限公司。
本发明还提供了油基钻井液用复合乳化剂的制备方法，包括以下步骤：将主乳化剂、辅乳化剂A和辅乳化剂B混合，升温至44℃，搅拌2.5h；继续加入将抗温剂，升温至56℃，搅拌时间2h；降温至27℃，再加入剩余组分，搅拌时间为2.5h。
实施例2
本实施例提供了油基钻井液用复合乳化剂，所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂33份、辅乳化剂A：磺酸盐12份、辅乳化剂B：油酸10份、润湿剂17份、改性环糊精8份和提切剂6份；
所述主乳化剂的制备方法为：
(1)将1摩尔份数的蓖麻油酸和1.1摩尔份数的二乙烯三胺混合，在165℃恒温反应至无副产物水产生为止，得到产物A；
(2)继续向产物A中缓慢滴加1.1摩尔份数的丙烯腈40℃反应3h，减压蒸馏，得到主乳化剂；
所述辅乳化剂A为质量比1.8：0.8：0.3的十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠复配。
所述润湿剂为十二烷基三甲基溴化铵。
所述改性环糊精的制备方法为：按质量份数计，将10份γ-环糊精分散在100份去离子水中，搅拌均匀形成悬浮液，将0.5份2-辛烯基琥珀酸酐加入到3份无水乙醇中制成混合液，将混合液逐滴滴入悬浮液中，同时用4wt％NaOH水溶液控制反应体系的pH为9，反应直至体系pH恒定，用4wt％HCl水溶液将反应体系的pH调至6，再经洗涤、离心、干燥处理，粉碎过80目筛，得到改性环糊精。
所述提切剂为提切剂D2833。购自九江蓝卓新材料科技有限公司。
本发明还提供了油基钻井液用复合乳化剂的制备方法，包括以下步骤：将主乳化剂、辅乳化剂A和辅乳化剂B混合，升温至45℃，搅拌2h；继续加入将抗温剂，升温至55℃，搅拌时间2.5h；降温至25℃，再加入剩余组分，搅拌时间为2h。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为：不包含辅乳化剂B。具体为：所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂32份、辅乳化剂A：磺酸盐22份、润湿剂15份、改性环糊精5份和提切剂8份。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为：主乳化剂、辅乳化剂A、辅乳化剂B的份数不同。具体为：所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂25份、辅乳化剂A：磺酸盐17份、辅乳化剂B：油酸12份、润湿剂15份、改性环糊精5份和提切剂8份。
对比例3
本对比例与实施例1的区别为：所述主乳化剂、辅乳化剂A、辅乳化剂B的质量比不在优选范围。具体为：所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂31份、辅乳化剂A：磺酸盐15份、辅乳化剂B：油酸8份、润湿剂15份、改性环糊精5份和提切剂8份。
对比例4
本对比例与实施例1的区别为：所述辅乳化剂A为质量比1：1：1的十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠复配。
对比例5
本对比例与实施例1的区别为：改性环糊精未改性。具体为：所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂32份、辅乳化剂A：磺酸盐12份、辅乳化剂B：油酸10份、润湿剂15份、γ-环糊精5份和提切剂8份。
对比例6
本对比例与实施例1的区别为：2-辛烯基琥珀酸酐的添加量不同。所述改性环糊精的制备方法为：按质量份数计，将10份γ-环糊精分散在100份去离子水中，搅拌均匀形成悬浮液，将0.1份2-辛烯基琥珀酸酐加入到3份无水乙醇中制成混合液，将混合液逐滴滴入悬浮液中，同时用4wt％NaOH水溶液控制反应体系的pH为9，反应直至体系pH恒定，用4wt％HCl水溶液将反应体系的pH调至6，再经洗涤、离心、干燥处理，粉碎过80目筛，得到改性环糊精。
性能测试
使用实施例1-2和对比例1-6制备的复合乳化剂配制油基钻井液，采用的基本配方为：280mL 0#柴油+8.3wt/vol％复合乳化剂+0.1wt/vol％有机蒙脱石+15mL25wt％浓度的氯化钙水溶液+2.0wt/vol％氧化钙+3.0wt/vol％磺化沥青+1500g四氧化三锰。配制的油基钻井液密度为3.0g/cm3。参照GB/T16783.22012测定油基钻井液的性能。结果见表1。
表1性能测试结果(表中--代表未测试)
通过实施例1-2可知，本发明制备的复合乳化剂的乳化性能高，在高温下稳定性好，以及在高浓度下(3.0g/cm3)钻井液的流变性好。通过对比例1-6可知，改变制备的原料的条件，复合乳化剂的性能有不同程度下降。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述复合乳化剂包括以下质量份数的组分：主乳化剂30-40份、辅乳化剂A：磺酸盐10-20份、辅乳化剂B：油酸8-18份、润湿剂12-17份、改性环糊精3-8份和提切剂5-10份；
其中，所述主乳化剂的制备方法为：
(1)将1摩尔份数的蓖麻油酸和1.1摩尔份数的二乙烯三胺混合，在165-170℃恒温反应至无副产物水产生为止，得到产物A；
(2)继续向产物A中缓慢滴加1.1摩尔份数的丙烯腈，在40-45℃反应2-3h，减压蒸馏，得到主乳化剂；
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述辅乳化剂A选自十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述辅乳化剂A为质量比1.4-1.8：0.8-1.2：0.3-0.7的十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠复配。
4.根据权利要求1所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述主乳化剂、辅乳化剂A和辅乳化剂B的质量比为3.2-3.3：1.1-1.2：1。
5.根据权利要求1所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述改性环糊精的制备方法为：按质量份数计，将10份γ-环糊精分散在100份去离子水中，搅拌均匀形成悬浮液；将0.5份2-辛烯基琥珀酸酐加入到3份无水乙醇中制成混合液；将混合液逐滴滴入悬浮液中，同时控制反应体系的pH为8-9，反应直至体系pH恒定，将反应体系的pH调至6，再经洗涤、离心、干燥处理，粉碎过80目筛，得到改性环糊精。
6.根据权利要求5所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，使用4wt％NaOH水溶液控制反应体系的pH为8-9。
7.根据权利要求5所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，使用4wt％HCl水溶液将反应体系的pH调至6。
8.根据权利要求1所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基三甲基溴化铵。
9.根据权利要求1所述的油基钻井液用复合乳化剂，其特征在于，所述提切剂为提切剂D2833。
10.权利要求1-9任一项所述的油基钻井液用复合乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将主乳化剂、辅乳化剂A和辅乳化剂B混合，升温至43-45℃，搅拌2-3h；继续加入将抗温剂，升温至55-57℃，搅拌时间1.5-2.5h；降温至25-30℃，再加入剩余组分，搅拌时间为2-3h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410123913.6A CN118126689A (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410123913.6A CN118126689A (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118126689A true CN118126689A (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=91243580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410123913.6A Pending CN118126689A (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118126689A (zh) |
-
2024
- 2024-01-30 CN CN202410123913.6A patent/CN118126689A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11072738B2 (en) | Environment-friendly high-temperature resistant water-based drilling fluid plugging anti-sloughing agent, preparation method thereof and the water-based drilling fluid | |
| CN105271962A (zh) | 长封固段大温差盐膏层固井用的水泥浆及其制备方法 | |
| CN104861944A (zh) | 一种深水恒流变油基钻井液 | |
| CN111394073B (zh) | 一种抗高温试油油基完井液及制备方法和应用 | |
| CN108841370B (zh) | 一种纤维压裂液及其制备方法和应用 | |
| EP2994516B1 (en) | Additives for oil-based drilling fluids | |
| CN111057527A (zh) | 一种高密度油基钻井液及其制备方法 | |
| CN111269701B (zh) | 一种高密度超低粘切油基钻井液及其制备方法和应用 | |
| CN114805709B (zh) | 一种具有乳液稳定性能的油基钻井液用抗超高温纳米封堵剂及其制备方法与应用 | |
| CN114634801A (zh) | 一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用 | |
| CN114214046A (zh) | 一种抗高温改性二氧化锰纳米封堵剂及油基钻井液 | |
| CN118126689A (zh) | 油基钻井液用复合乳化剂及其制备方法 | |
| CN112063375A (zh) | 一种抗高温高密度油基完井液及其制备方法 | |
| CN114806518A (zh) | 油基钻井液组合物及油基钻井液 | |
| CN107163921A (zh) | 一种油基钻井液及其制备方法 | |
| CN113801338A (zh) | 降滤失组合物、降滤失剂及降滤失剂的制备方法和应用 | |
| CN106634886A (zh) | 钻井液用降粘剂硅氟聚合物及其制备方法 | |
| US4595736A (en) | Thermally stable drilling fluid additive comprised of a copolymer of catechol-based monomer | |
| CN106318348B (zh) | 一种抗稠油污染钻井液 | |
| CN115433555A (zh) | 一种多重乳状液复合调驱体系及其制备方法 | |
| CN112375551B (zh) | 固井注水泥用油基隔离液及其制备方法 | |
| 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 | |
| DE69711275T2 (de) | Bohrlochzementzusammensetzung | |
| CN115975133B (zh) | 高温高密度固井水泥浆用悬浮稳定剂及制备方法与应用 | |
| CN118056880A (zh) | 合成主乳化剂及其制备方法和抗高温油基钻井液 |
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 |