本发明专利技术涉及一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用。制备方法：在有机酸中加入二乙烯三胺，并加入催化剂，加热到175~185℃，反应1~3小时，得到中间产物，代号AMI-1。将反应温度降至90~120℃，加入酸酐，继续反应2~4小时，冷却至室温后，产物为棕褐色的固体，利用粉碎机将其粉碎，得到棕红色的固体粉末，即本发明专利技术的乳化剂，代号EmuL-S。该乳化剂对柴油、白油和合成基均具有很好的乳化效果，而且具有较强的抗温能力，配合使用有机土、降滤失剂、润湿剂以及加重材料等处理剂可以构建高性能的油基钻井液体系；同时由于该乳化剂是粉末状的固体，受环境影响小，储存、运输都很方便。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用。制备方法：在有机酸中加入二乙烯三胺，并加入催化剂，加热到175~185℃，反应1~3小时，得到中间产物，代号AMI-1。将反应温度降至90~120℃，加入酸酐，继续反应2~4小时，冷却至室温后，产物为棕褐色的固体，利用粉碎机将其粉碎，得到棕红色的固体粉末，即本专利技术的乳化剂，代号EmuL-S。该乳化剂对柴油、白油和合成基均具有很好的乳化效果，而且具有较强的抗温能力，配合使用有机土、降滤失剂、润湿剂以及加重材料等处理剂可以构建高性能的油基钻井液体系；同时由于该乳化剂是粉末状的固体，受环境影响小，储存、运输都很方便。【专利说明】一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用
本专利技术涉及一种油基钻井液及固体乳化剂，特别涉及一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用。
技术介绍
钻井液是指在钻探过程中孔内使用的循环冲洗介质。钻井液按分散介质(连续相)可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。和水基钻井液以及气体型钻井流体相t匕，油基钻井液具有很强的抑制性能、能够稳定井壁、防止坍塌、具有很好的抗温性能和润滑性能，适合于深井、大斜度井、高温井等高难度井和复杂地层的钻探。油基钻井液是以水为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、有机土和加重剂等形成的乳状液体系，其本质是油包水的不稳定乳状液体系，因此，乳化剂在其中占据至关重要的位置。《西南石油学报》杂志于2000年8月第3期刊登了一篇题为“抗高温高密度低毒油包水钻井液的乳化剂优选和研制”的资料，介绍了一类有机酸酰胺和有机酸组成的主乳化剂XNEMUL，该乳化剂是一种一种橙色的粘稠液体。虽然其抗温性能优良，但是过高的粘度影响了该产品的运输和使用。中国专利CN102027092B、欧洲专利EP2138549A1和美国专利20110306523 Al分别公布了一类基于多胺和脂肪酸/羧酸的聚酰胺乳化剂，该乳化剂具有高活性以及能够提高钻井液粘度的特点，但是该乳化剂具有很高的粘度，需要加入少量矿物油以及多元醇或者多元醇醚基添加剂来获得更低的粘度，以便获得更好的流动性，特别是低温下的流动性。美国专利20030162668 Al和美国专利6620770B1公布了一种聚酰胺类乳化剂的合成方法:该乳化剂由两部分组成:(A)末端为羧酸的聚酰胺；(B)妥尔油脂肪酸和松香酸以及其于双亲烯体D-A反应的混合物，其中组分B的脂肪酸和松香酸来自于粗妥尔油。该乳化剂同样具有较高的粘度，当组分B中含有30%的粗妥尔油混酸时，将导致乳化剂粘度过高无法使用。常规的乳化剂大多是粘度较高的液体，为了便于运输、取样以及钻井液的配制，通常需要加入一定量的稀释剂以便达到具有更高流动性的目的。但是加入稀释剂会造成资源的浪费以及环境的污染，而且乳化剂的性质容易受到存放条件(温度、湿度等)、存放时间以及运输条件的影响。因此有必要开发受环境影响小，包装简便，易于运输的固体乳化剂。美国专利20070259790 Al公布了一类油基钻井液用固体乳化剂的合成工艺:将聚酰胺脂肪酸阴离子表面活性剂与金属氢氧化物进行中和反应，制备相应的脂肪酸金属皂，然后对其进行喷雾干燥，得到固体状的乳化剂。该方法的缺点是步骤较多，需要耗费较多的能量。美国专利20070167333 Al对上述的方法进行了改进:将聚酰胺脂肪酸阴离子表面活性剂直接与固体氧化钙(或者氢氧化钙)进行反应得到金属皂化物，产物呈现固体状。但是反应过程中需要加热，而且需要在反应前后或者反应中加入碳酸钙或者高岭石等惰性填充物，起到防止聚结的作用。该方法同样存在步骤繁多，工艺复杂的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用。一种油基钻井液用固体乳化剂，其技术方案是:该乳化剂为酰胺类表面活性剂，其结构式为:【权利要求】1.一种油基钻井液用固体乳化剂，其特征是:该乳化剂为酰胺类表面活性剂，其结构式为: 2.一种如权利要求1所述的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，其特征是由以下方法制成: 在装有搅拌器、回流冷凝管、以及分水器的反应器中，加入Imol的有机酸，加热到90-120°C时，加入Imol的二乙烯三胺，并加入质量百分比为0.1~0.4%的二环己基碳二亚胺作为催化剂，继续升温到175~185°C，待分水器中出现水滴开始计时，继续反应1~3小时即可得到中间产物，代号AM1-1，得到中间产物之后，将温度降至9(T120°C，加入2mol的酸酐，继续反应2~4小时，反应结束后产物为棕褐色的液体，趁热倒出，冷却至室温后，产物为棕褐色的固体，利用粉碎机将其粉碎，得到棕红色的粉末状固体，即本专利技术的乳化剂，代号EmuL-S03.根据权利要求2所述的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，其特征是:所述的有机酸采用油酸、棕榈酸、月桂酸或妥尔油脂肪酸。4.根据权利要求2所述的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，其特征是:所述的酸酐采用马来酸酐。5.一种采用权利要求1所述的固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是包括以下成分制成:70~90% (体积分数)的基础油、10~30% (体积分数)的盐水、1.5~2.7% (重量/体积)的所述固体乳化剂EmuL-SU.5^2.5% (重量/体积)的有机土、1.5^2.5% (重量/体积)的润湿剂、3~3.5% (重量/体积)的油基降滤失剂、2% (重量/体积)的氧化钙以及加重材料，所述加重材料的加入量使得该钻井液的密度为1.2~2.0g/cm3。6.根据权利要求5所述固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是:所述的基础油采用柴油、白油或者气制油中的一种。7.根据权利要求5所述固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是:所述的盐水为氯化钙水溶液，所述盐水的浓度为20~30wt%。8.根据权利要求5所述固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是:所述的有机土为蒙脱石季铵盐类表面活性剂改性的产物。9.根据权利要求5所述固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是:所述的润湿剂采用卵磷脂、十六烷基三甲基溴化铵或咪唑啉两性表面活性剂。10.根据权利要求5固体乳化剂在油基钻井液的应用，其特征是:所述的油基降滤失剂采用氧化浙青、磺化浙青或腐植酸酰胺；所述的加重材料采用石灰石、重晶石、赤铁矿以及它们的任一比例 的混合物。【文档编号】C07C231/12GK103980869SQ201410162602【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日 【专利技术者】王旭东, 郭保雨, 王宝田, 陈二丁, 何兴华, 张海青, 王俊, 杨龙波, 祁亚男, 钟春 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种油基钻井液用固体乳化剂，其特征是：该乳化剂为酰胺类表面活性剂，其结构式为：式中，R是饱和的或者不饱和的、直链的，具有12~22个碳原子的烷基链。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，郭保雨，王宝田，陈二丁，何兴华，张海青，王俊，杨龙波，祁亚男，钟春，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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