一种可逆乳化剂的制备方法及其在合成基钻井液中的应用技术

技术编号:13005138 阅读:73 留言:0更新日期:2016-03-10 16:35
本发明专利技术一种可逆乳化剂的制备方法及其在合成基钻井液中的应用,一种可逆乳化剂的制备方法包括以下步骤:将十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和十八烷基伯胺50份的混合物加入到喷雾式反应釜中,然后边抽真空边升温至100℃,釜内压力为0.1MPa,物料由反应釜内吸出再喷雾加入,同时喷雾加入100份环氧乙烷,如此循环,将所得反应物倒入搅拌式反应容器中,加入100份白油、100份烷基酚聚氧乙烯醚,继续搅拌1.5h,搅拌均匀,即得适用于合成基的可逆乳化剂;本发明专利技术的有益效果是:可逆乳化合成基钻井液在钻井时为油包水型钻井液,保留了合成基钻井液稳定性好、抑制性强、易于维护、不影响荧光录井、环境可接受性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钻井用可逆乳化剂的制备方法,特别涉及一种可逆乳化剂的制备 方法及其在合成基钻井液中的应用。
技术介绍
由于外相为油相,和水基钻井液相比,油基钻井液具有稳定性好、页岩抑制性强、 抗温能力优异、抗污染能力强以及易于维护的优点,因此在一些高难度井和复杂区块得到 广泛的应用。油基钻井液按照基础油的不同可分为柴油基钻井液、白油基钻井液和合成基 钻井液。大量的室内研究和现场试验证明:以柴油或白油为基础油配制的油基钻井液存在 影响荧光录井、生物毒性大以及破坏环境等问题,而以合成基为基础油的合成基钻井液在 保留柴油基和白油基钻井液优点的同时,还有具有不影响荧光录井、环境可接受性强、生物 毒性小等优势。但是,合成基钻井液在本质上说仍然是油基钻井液的一种,其连续相为油相 (合成基),因此钻井时易导致钻肩、地层等的润湿性改变,造成泥饼清除困难和固井时胶结 强度低等问题,上述问题已经成为制约合成基钻井液大规模推广应用的瓶颈。 《国外油田工程》杂志2008年8月第8期刊登了一篇题为《适用于钻水平井的可 逆转油包水钻井液研究》的资料,介绍了一种合成基钻井液,密度为I. 2g/cm3,抗温能力达 到 120°C,但是该合成基钻井液是以白油为基础油构建的,未涉及合成基。《精细石油化工 进展》杂志2009年11月第10卷第11期刊登了一篇题为《可逆转油基钻井液体系配制及 性能评价》的资料,介绍了一种合成基钻井液,密度为I. 2g/cm3,抗温能力达到120°C,但是 该合成基钻井液是以白油为基础油构建的,未涉及合成基。《石油钻探技术》杂志2013年 7月第41卷第4期刊登了一篇题为《基于乳状液转相技术的钻井液新体系室内研究》的资 料,介绍了一种合成基钻井液,密度为I. 2g/cm3,抗温能力达到180°C,但是该合成基钻井液 是以白油为基础油构建的,未涉及合成基。《广东化工》杂志2013年9月第40卷第17期刊 登了一篇题为《一种新型的油基钻井液一一可逆乳化油基钻井液的研究》的资料,介绍了一 种合成基钻井液,密度为1.2g/cm 3,抗温能力达到150°C,但是该合成基钻井液是以白油为 基础油构建的,未涉及合成基。《石油化工应用》杂志2014年7月第33卷第7期刊登了一 篇题为《可逆乳状液逆转过程及其影响因素研究与分析》的资料,该资料利用一类聚氧乙烯 脂肪胺类物质作为可逆乳化剂制备可逆乳状液,但是该可逆乳状液是以白油为基础油构建 的,未涉及合成基。《化学世界》杂志2015年4月第4期刊登了一篇题为《可逆转油基钻井 液用乳化剂的合成及性能研究》的资料,该资料是以9-烯十八酸甲酯和羟乙基乙二胺为原 料,采用酰胺化反应合成了一种可逆乳化剂,并利用该乳化剂制备了合成基钻井液,但是该 合成基钻井液是以白油为基础油构建的,未涉及合成基。 中国专利公布号:CN03133993,专利号:ZL03133993. X公布了一种可逆乳化剂的 制备方法及其在油基钻井液中的应用,但是该专利涉及的合成基钻井液使用的基础油为直 馏汽油、焦化柴油、催化裂化柴油、催化裂化汽油、灯用煤油以及重整汽油,未涉及合成基, 影响钻井产出效果。
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,提供一种可逆乳化剂的制备方 法及其在合成基钻井液中的应用。 本专利技术提到的一种可逆乳化剂的制备方法,其技术方案是:包括以下重量份的成 分制备而成:十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和十八烷基伯胺50份、环氧乙烧100 份、白油100份、烷基酚聚氧乙烯醚100~150份。 其制备方法包括以下步骤: 将十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和十八烷基伯胺50份的混合物加入到喷 雾式反应釜中,用氮气置换釜内空气并去尽空气,然后边抽真空边升温至100~120°C,釜内 压力为0.1 MPa,物料由反应釜内吸出再喷雾加入,同时喷雾加入100份环氧乙烷,如此循 环,反应时间为4~10h,反应结束后保温l~3h,将所得反应物倒入搅拌式反应容器中,保持 温度为ll〇°C,加入100份白油,加入100~150份烷基酚聚氧乙烯醚,继续搅拌I. 5~2. 5h,搅 拌均匀,冷却出料,即得适用于合成基的可逆乳化剂。 上述白油优选为3#白油,所述烷基酚聚氧乙烯醚优选为0P-10。 上述的抽真空升温的温度为110°C,物料经反应釜吸出喷雾与环氧乙烷的混合反 应时间为6~8h,物料经反应釜吸出喷雾与环氧乙烷反应结束后保温为2h,物料与白油的搅 拌时间为lh,加入烷基酚聚氧乙烯醚为120份,物料与烷基酚聚氧乙烯醚的搅拌时间为2h。 本专利技术提到的可逆乳化剂的另一种制备方法,其技术方案是:包括以下重量份的 成分制备而成:十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和油酸基伯胺50份、环氧乙烷100 份、白油100份、烷基酚聚氧乙烯醚100~150份。 其制备方法包括以下步骤: 将十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和油酸基伯胺50份的混合物加入到喷雾 式反应釜中,用氮气置换釜内空气并去尽空气,然后边抽真空边升温至100~120°C,釜内压 力为0.1 MPa,物料由反应釜内吸出再喷雾加入,同时喷雾加入100份环氧乙烷,如此循环, 反应时间为4~10h,反应结束后保温l~3h,将所得反应物倒入搅拌式反应容器中,保持温度 为110°C,加入100份白油,加入100~150份烷基酚聚氧乙烯醚,继续搅拌I. 5~2. 5h,搅拌均 勾,冷却出料,即得可逆乳化剂。 上述白油优选为3#白油,所述烷基酚聚氧乙烯醚优选为0P-10。 上述的抽真空升温的温度优选为110°C,物料经反应釜吸出喷雾与环氧乙烷的混 合反应时间优选为6~8h,物料经反应釜吸出喷雾与环氧乙烷反应结束后保温优选为2h,物 料与白油的搅拌时间优选为lh,加入烷基酚聚氧乙烯醚优选为120份,物料与烷基酚聚氧 乙烯醚的搅拌时间优选为2h。 本专利技术提到的一种可逆乳化剂在可逆乳化合成基钻井液中的应用,通过可逆乳化 剂制成可逆乳化合成基钻井液进行应用, 可逆乳化合成基钻井液的制备,包括以下重量份的成分制成:基础油50~70份、可逆乳 化剂4~6份、氯化钙30~50份、有机土 1~1. 5份、润湿剂0. 5~1份、油基降滤失剂3~5份、氧 化钙0. 5~1份; 制备可逆乳化合成基钻井液的方法包括以下步骤: 在高速搅拌器中依次加入基础油50~70份、抗高温可逆乳化剂4~6份、氯化钙水溶液 30~50份,水浴加热到50°C,高速搅拌器在5000~7000转/min条件下高速搅拌40~50分钟, 之后依次加入有机土 1~1. 5份、润湿剂0. 5~1份、油基降滤失剂3~3. 5份、氧化钙0. 5~1份, 通过加入加重材料石灰石,使得所述合成基钻井液的密度最高为I. 5g/cm3,继续搅拌60~90 分钟即可得到可逆乳化合成基钻井液; 所述的氯化钙水溶液的质量百分比浓度为20~30% ; 所述的基础油为合成基,合成基为市售的气制油,有机土为蒙脱石季铵盐改性的产物, 所述的润湿剂为十六烷基三甲基溴化铵,所述的油基降滤失剂为现有市售的油溶性腐植 酸。 本名提到的一种可逆乳化剂在可逆乳化合成基钻井液中的应用,所述的可逆乳化 合成基钻井液还包本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可逆乳化剂的制备方法,其特征是:包括以下重量份的成分制备而成:十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份、十八烷基伯胺50份、环氧乙烷100份、白油100份、烷基酚聚氧乙烯醚100~150份;其制备方法包括以下步骤:将十二烷基伯胺100份、十六烷基伯胺80份和十八烷基伯胺50份的混合物加入到喷雾式反应釜中,用氮气置换釜内空气并去尽空气,然后边抽真空边升温至100~120℃,釜内压力为0.1MPa,物料由反应釜内吸出再喷雾加入,同时喷雾加入100份环氧乙烷,如此循环,反应时间为4~10h,反应结束后保温1~3h,将所得反应物倒入搅拌式反应容器中,保持温度为110℃,加入100份白油,加入100~150份烷基酚聚氧乙烯醚,继续搅拌1.5~2.5h,搅拌均匀,冷却出料,即得可逆乳化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王旭东郭保雨邱维清蒋莉王宝田何兴华陈二丁赵红香
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司中石化胜利石油工程有限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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