一种油基钻井液的稀释剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种油基钻井液的稀释剂及其制备方法。制备该稀释剂的原料组分包括80‑210重量份的脂肪酸、30‑50重量份的二乙醇胺、1‑5重量份的氢氧化钾和15‑45重量份的十二烷基苯磺酸。本发明专利技术油基钻井液的稀释剂可以和油基之间有很好的相容性，从而能很好地分散在油基钻井液中，进而降低油基钻井液的粘度，并且在高温条件下，此稀释剂也具有良好的性能。本发明专利技术还提供了上述稀释剂在高密度油基钻井液中的应用。该稀释剂在高密度油基钻井液基浆中可以有效地降低钻井液的表观粘度、塑性粘度和屈服值，因此能更好地实现了油基钻井液重复利用，降低油基钻井液使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻井
，具体涉及一种油基钻井液的稀释剂及其制备方法，以及该稀释剂在高密度油基钻井液中的应用。
技术介绍
随着石油工业的发展，钻井越来越深，井底温度越来越高，因此所钻地层压力也越来越大，这时就需要使用加重钻井液来控制地层压力。重晶石为目前使用较为普遍的加重材料，这样对钻井液体系都具有一定的增稠效应，尤其到钻井液密度为2.2g/cm3以上时，钻井液粘度增高，切力变大，触变性变差，容易造成压力激动，造成井下复杂事故。并且在钻深井时，井底温度较高，因此，此高密度油基钻井液的稀释剂也需要具有良好的抗高温性能，这样，才有利于提高机械钻速与保持井壁稳定。对于具有强抑制能力的油基钻井液来说，导致钻井液变稠的原因是主要是由于：钻井液的加重，井底温度过高导致处理剂失稳，井下盐侵以及劣质固相侵入等；在经过一系列的调研后，我们发现钻探井或者深丼时可以需要高密度钻井液，但同时又要求钻井液具有良好的流变性，这样会给钻井施工带来很大的困难。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种油基钻井液的稀释剂；本专利技术的目的还在于提供上述稀释剂的制备方法以及该稀释剂在高密度油基钻井液中的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现：一种油基钻井液的稀释剂，制备该稀释剂的原料组分包括：上述稀释剂中，优选地，制备该稀释剂的原料组分包括：上述稀释剂中，优选地，制备该稀释剂的原料组分包括：上述稀释剂中，优选地，所述脂肪酸为油酸。上述稀释剂中，优选地，脂肪酸的有效含量大于98％；二乙醇胺、十二烷基苯磺酸的有效含量大于99.5％；氢氧化钾为分析纯。本专利技术还提供了上述稀释剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤一，将脂肪酸、二乙醇胺、氢氧化钾混合均匀，在真空度为0.02-0.06的条件下边抽真空边搅拌，逐步升温至140-160℃，反应2-4h后，停止抽真空和搅拌，并保温1.5-2h，得到酰胺类化合物；步骤二，向上述酰胺类化合物中加入十二烷基苯磺酸，在140-160℃条件下继续抽真空搅拌反应2-5h，反应终止，得到油基钻井液的稀释剂；优选地，所述步骤一和步骤二中搅拌速度均为3000-4000r/min。本专利技术还提供了上述的稀释剂在高密度油基钻井液中的应用。该应用包括以下步骤：将所述的稀释剂按照高密度油基钻井液体积的0.5％-4％注入到高密度油基钻井液中，在8000-11000r/min的转速下搅拌20-30min。上述的应用中，优选地，所述高密度油基钻井液为柴油油包水钻井液或白油油包水钻井液。上述的应用中，优选地，所述柴油油包水钻井液中柴油和水的体积比为70:30-95:5。上述的应用中，优选地，所述白油油包水钻井液中白油和水的体积比为
70:30-95:5。上述稀释剂中，使用十二烷基苯磺酸用来调节稀释剂的酸碱值，并且降低产物的胺值，使胺值分布在45-65mmol/g，由于此稀释剂在制备过程中酰胺化反应与酯化反应会同时发生，因此需要将胺值控制在一合理范围；而且十二烷基苯磺酸能在钻井液中形成钙皂，使其更好的悬浮分散在钻井液之中，并且在产品中增加了十二烷值，具有更好的高温乳化性能。上述稀释剂的制备方法中，氢氧化钾是作为催化剂，而不是酸碱调节剂；制备的过程采用抽真空，使得制备的产品纯度更高。上述稀释剂的制备方法中，由于十二烷基苯磺酸的酸性要大于油酸的酸性，因此加入十二烷基苯磺酸来调节稀释剂酸值与胺值，增强稀释剂的稳定性与抗高温性能；而且，加入十二烷基苯磺酸又能够在在产品加入到高密度油基钻井液后与钻井液中游离的钙离子形成钙皂，钙皂具有很强的分散悬浮能力，从而提高了钻井液的稳定性；十二烷基苯磺酸的存在使得反应过程温度比较低，副产物生成量较少，制备过程中能够有效的节约能源且更安全。上述制备方法制备得到的稀释剂在220℃高温下也能正常发挥稀释性能，将该稀释剂用于高密度(密度为2.0g/cm3以上)油基钻井液中，能够有效降低高密度油基钻井液的粘度，对高密度油基钻井液的稀释率可达50％以上，效果显著，能更好地实现了油基钻井液重复利用，降低油基钻井液使用成本。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的稀释剂可以和油基之间有很好的相容性，从而能很好地分散在油基钻井液中，进而降低油基钻井液的粘度，并且在高温条件下，此稀释剂也具有良好的性能；而且可以有效地降低高密度油基钻井液的表观粘度、塑性粘度、动切力，及提高流变性能，因此能更好地实现了对高密度油基钻井液流变性的控制，减少井下复杂情况发生。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。本专利技术实施例用到的化学试剂均购买自奥利化学试剂公司。实施例1本实施例提供了一种油基钻井液的稀释剂，制备该稀释剂的原料组分包括：本实施例还提供了上述稀释剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)称量90g的油酸、42g的二乙醇胺、1g的氢氧化钾加入到三口烧瓶中，在真空度为0.02-0.06的条件下边抽真空边搅拌，转速为3000r/min，逐步升温至150℃，反应2-4h后，停止抽真空和搅拌，并保温1.5-2h，从而得到酰胺类化合物；(2)向上述酰胺类化合物的三口烧瓶中加入16.9g的十二烷基苯磺酸，在150℃条件下继续抽真空搅拌反应2h，转速为3000r/min，反应终止，得到油基钻井液的稀释剂。本实施例还提供了上述的稀释剂在高密度油基钻井液中的应用，包括以下步骤：将上述制备得到的稀释剂按照高密度油基钻井液体积的0.5％-4％注入到高密度油基钻井液中，在11000r/min的转速下搅拌20-30min。实施例2本实施例提供了一种油基钻井液的稀释剂，制备该稀释剂的原料组分包括：本实施例还提供了上述稀释剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)称量202g的油酸、42g的二乙醇胺、1g的氢氧化钾加入到三口烧瓶中，在真空度为0.02-0.06的条件下边抽真空边搅拌，转速为4000r/min，逐步升温至150℃，反应2-4h后，停止抽真空和搅拌，并保温1.5-2h，从而得到酰胺类化合物；(2)向上述酰胺类化合物的三口烧瓶中加入16.9g的十二烷基苯磺酸，在150℃条件下继续抽真空搅拌反应4h，转速为4000r/min，反应终止，得到油基钻井液的
稀释剂。本实施例还提供了上述的稀释剂在高密度油基钻井液中的应用，包括以下步骤：将上述制备得到的稀释剂按照高密度油基钻井液体积的0.5％-4％注入到高密度油基钻井液中，在11000r/min的转速下搅拌20-30min。实施例3本实施例提供了一种油基钻井液的稀释剂，制备该稀释剂的原料组分包括：本实施例还提供了上述稀释剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)称量202g的油酸、42g的二乙醇胺、1g的氢氧化钾加入到三口烧瓶中，在真空度为0.02-0.06的条件下边抽真空边搅拌，转速为3000r/min，逐步升温至150℃，反应2-4h后，停止抽真空和搅拌，并保温1.5-2h，从而得到酰胺类化合物；(2)向上述酰胺类化合物的三口烧瓶中加入23.35g的十二烷基苯磺酸，在160℃条件下继续抽真空搅拌反应5h，转速为3000r/min，反应终止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油基钻井液的稀释剂，其特征在于，制备该稀释剂的原料组分包括：

【技术特征摘要】
1.一种油基钻井液的稀释剂，其特征在于，制备该稀释剂的原料组分包括：2.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，制备该稀释剂的原料组分包括：3.根据权利要求1或2所述的稀释剂，其特征在于，制备该稀释剂的原料组分包括：4.根据权利要求1-3任意一项所述的稀释剂，其特征在于：所述脂肪酸为油酸。5.权利要求1-4任意一项所述稀释剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：步骤一，将脂肪酸、二乙醇胺、氢氧化钾混合均匀，在真空度为0.02-0.06的条件下边抽真空边搅拌，逐步升温至140-160℃，反应2-4h后，停止抽真空和搅拌，并保温1.5-2h，得到酰胺类化合物；步骤二，向上述酰胺类化合物中加入十二烷基苯磺酸，在140-160℃条件下继续抽真空搅拌反应2-5h，反应终止，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，王立辉，杨海军，闫丽丽，张延丽，李爽，杨峥，郑建龙，王发云，孙明昊，纪托，黄丹超，可点，史赫，李龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11