一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺，采用煤油作为硬脂酸铝的溶剂，不仅能够有效提高硬脂酸铝的溶解度，而且煤油具有优良的降凝作用，能够显著提高产品的抗冻系数，使产品在‑20℃的低温条件下，仍然具有良好的流动性，有效提高了产品的低温消泡性能，拓宽了产品的应用场合；并且引入了具有优良热稳定性的甲基硅油，能够有效提高产品的热稳定性，在120℃的高温下，产品蒸发损失小，有效提高了产品的高温消泡性能，只需添加钻井液体积的0.2—0.4%即可起到优良的消泡功效，对于淡水钻井液、4%盐水钻井液和饱和盐水钻井液的密度恢复率分别可达到95.4%、97.6%和98.5%，消泡时间仅为3.1 min、1.4 min和1.0 min，具有潜在的行业实用价值。

Silicone oil defoamer for drilling fluid and its production process

The invention provides a silicone oil defoaming agent for drilling fluid and its production process. Using kerosene as a solvent for aluminum stearate, not only can the solubility of aluminum stearate be improved effectively, but kerosene has a good lowering coagulation effect, and the anti freezing coefficient of the product can be improved significantly, and the product is still equipped at low temperature at 20 degrees C. With good fluidity, it effectively improves the low temperature defoaming performance of the product, widens the application of the product, and introduces the methyl silicon oil with excellent thermal stability, which can effectively improve the thermal stability of the product. At the high temperature of 120 C, the evaporation loss of the product is small and the high temperature defoaming performance of the product is improved, only the high temperature defoaming performance of the product is improved. With the addition of 0.2 - 0.4% of the drilling fluid volume, it can play a good antifoaming effect. The recovery rate of the density of the fresh water drilling fluid, the 4% brine drilling fluid and the saturated brine drilling fluid can reach 95.4%, 97.6% and 98.5% respectively. The defoaming time is only 3.1 min, 1.4, and 1 min, which is of practical value in the industry.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺
本专利技术涉及钻井液用料及其生产工艺领域，具体指一种钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺。
技术介绍
在石油、天然气等能源的矿井打钻过程中，地层中的气体极易侵入钻井液使得钻井液起泡，与此同时，添加至钻井液中的表面活性剂、润滑剂等材料也可能导致钻井液起泡，这些泡沫能够降低钻井液对于岩屑的携带能力和比重，引发井壁坍塌、卡钻等事故。针对这一问题，采用最多的是在钻井液中添加消泡剂，以降低钻井液中的泡沫。目前，消泡剂大致可分为有机硅型、聚醚型和非硅型三大类。其中，有机硅型消泡剂因其消泡力强、耐高温、不挥发、无毒、化学性质稳定、不溶于起泡介质等优点而被广泛应用。然而，现有钻井液用消泡剂仍存在以下技术问题：（1）低温下易凝结，流动性差，难以应用于低温环境；（2）热稳定性差，高温条件下蒸发损失大，严重影响其消泡能力；（3）消泡持续性差，消泡性能通常只能维持几分钟，需要持续不断地加入消泡，给钻井生产造成成本负担；（4）用量大、污染大，使用时易产生凝聚、浮渣现象，造成泥浆污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在低温或高温条件下均具有优良流动性、用量小且具有持续消泡性能的钻井液用硅油消泡剂及其生产工艺。为解决上述问题，本专利技术所述的一种钻井液用硅油消泡剂，其原料组分及各组分的重量份数为：煤油1100—1400份，硬脂酸铝100—200份，乳化剂100—200份，甲基硅油50—150份，磷酸三丁酯100—300份，正辛醇100—200份，水50—200份；所述钻井液用硅油消泡剂的生产工艺，包括以下步骤：（1）按照配方准确称量各原料组分置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的所述煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至所述反应釜中，保持釜内温度为30—50℃，在30—50分钟内将所述乳化剂缓慢均匀地加入釜内；持续搅拌升温，待温度升高至90—100℃后，持续保温120—180分钟；（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将所述甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、水加入至所述反应釜中，持续搅拌并保温40—60分钟充分乳化；（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至储存容器内，取样检验并入库存放。进一步，所述各组分的重量份数为：煤油1200—1300份，硬脂酸铝120—160份，乳化剂120—160份，甲基硅油60—120份，磷酸三丁酯160—240份，正辛醇100—160份，水80—150份。进一步，所述各组分的重量份数为：煤油1260—1300份，硬脂酸铝140—160份，乳化剂140—160份，甲基硅油80—100份，磷酸三丁酯180—200份，正辛醇120—150份，水100—120份。进一步，所述乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：（1）本专利技术采用煤油作为硬脂酸铝的溶剂，不仅能够有效提高硬脂酸铝的溶解度，而且煤油具有优良的降凝作用，能够显著提高产品的抗冻系数，使产品在-20℃的低温条件下，仍然具有良好的流动性，有效提高了产品的低温消泡性能，拓宽了产品的应用场合。（2）本专利技术采用起泡性低、抗泡性强的甲基硅油和硬脂酸铝作为消泡剂，有效提升了产品的消泡性能，甲基硅油具有优良的热稳定性，能够有效提高产品的热稳定性，在120℃的高温下，产品蒸发损失小，仍处于良好的流动状态，有效提高了产品的高温消泡性能。（3）本专利技术同时引入磷酸三丁酯作为消泡剂，可以使已形成泡沫的膜处于不稳定的状态而迅速消泡；并且引入正辛醇作为稳定剂，能够有效保持产品的化学平衡性能，降低表面活力，降低产品光、热或氧化分解系数，有效提升产品的持续消泡性能。（4）本专利技术具有优良的热稳定性，能够应用于-20—120℃的宽温度范围，添加量小，只需添加钻井液体积的0.2—0.4%即可起到优良的消泡功效，不会产生凝聚、浮渣现象造成泥浆污染，影响泥浆性能。（5）本专利技术用途广泛，消泡性能显著，对于淡水钻井液、4%盐水钻井液和饱和盐水钻井液的密度恢复率分别可达到95.4%、97.6%和98.5%，消泡时间仅为3.1min、1.4min和1.0min，具有潜在的行业实用价值。具体实施方式下面将通过实施例对本专利技术及其效果作进一步说明。实施例1：一种钻井液用硅油消泡剂的制备（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油110kg、硬脂酸铝10kg、乳化剂10kg、甲基硅油5kg、磷酸三丁酯10kg、正辛醇10kg、水5kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为30℃，在30分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至90℃后，持续保温120分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温40分钟充分乳化；（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。实施例2：一种钻井液用硅油消泡剂的制备（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油120kg、硬脂酸铝12kg、乳化剂12kg、甲基硅油6kg、磷酸三丁酯13kg、正辛醇12kg、水8kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为35℃，在35分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至95℃后，持续保温130分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇和水依次加入至反应釜中，持续搅拌并保温45分钟充分乳化；（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至专用储存容器内，取样检验并入库存放。实施例3：一种钻井液用硅油消泡剂的制备（1）按照配方准确称量各原料组分：煤油126kg、硬脂酸铝14kg、乳化剂14kg、甲基硅油8kg、磷酸三丁酯16kg、正辛醇14kg、水10kg，乳化剂为SP-40（司盘-40）、SP-60（司盘-60）、SP-80（司盘-80）中的至少一种与T-60（吐温-60）和/或聚氧乙烯辛基苯酚醚（OP-10）的混合物，称量好后分别置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的煤油均匀缓慢地加入至反应釜中，保持釜内温度为40℃，在40分钟内将乳化剂缓慢均匀地加入釜内；开启升温过程，待温度升高至100℃后，持续保温140分钟，升温过程中应持续搅拌，保证物料充分溶解、混合；（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：其原料组分及各组分的重量份数为：煤油1100—1400份，硬脂酸铝100—200份，乳化剂100—200份，甲基硅油50—150份，磷酸三丁酯100—300份，正辛醇100—200份，水50—200份；所述钻井液用硅油消泡剂的生产工艺，包括以下步骤：（1）按照配方准确称量各原料组分置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的所述煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至所述反应釜中，保持釜内温度为30—50℃，在30—50分钟内将所述乳化剂缓慢均匀地加入釜内；持续搅拌升温，待温度升高至90—100℃后，持续保温120—180分钟；（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将所述甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、水加入至所述反应釜中，持续搅拌并保温40—60分钟充分乳化；（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产物转移至储存容器内，取样检验并入库存放。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用硅油消泡剂，其特征在于：其原料组分及各组分的重量份数为：煤油1100—1400份，硬脂酸铝100—200份，乳化剂100—200份，甲基硅油50—150份，磷酸三丁酯100—300份，正辛醇100—200份，水50—200份；所述钻井液用硅油消泡剂的生产工艺，包括以下步骤：（1）按照配方准确称量各原料组分置于相应容器中备用；（2）打开反应釜并开启搅拌器，将称量好的所述煤油、硬脂酸铝均匀缓慢地加入至所述反应釜中，保持釜内温度为30—50℃，在30—50分钟内将所述乳化剂缓慢均匀地加入釜内；持续搅拌升温，待温度升高至90—100℃后，持续保温120—180分钟；（3）保温结束后，待釜内温度降低至55—65℃时，将所述甲基硅油、磷酸三丁酯、正辛醇、水加入至所述反应釜中，持续搅拌并保温40—60分钟充分乳化；（4）乳化结束后，待釜内温度降低至40—50℃，将釜中产...

【专利技术属性】
技术研发人员：段学容，林瑞，张宾，
申请(专利权)人：玉门油田科达化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62