一种油基泥浆的乳化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种油基泥浆的乳化剂及其制备方法。该油基泥浆的乳化剂的组成包括：10wt％‑50wt％的油醇，10wt％‑50wt％的化合物A，5wt％‑30wt％的化合物B，5wt％‑40wt％的化合物C，5wt％‑40wt％的化合物D，5wt％‑40wt％的化合物E，5wt％‑40wt％的化合物F，1wt％‑10wt％的甘油和小于5wt％的脂肪油，该油基泥浆的乳化剂各组成的总百分含量为100％。本发明专利技术还提供了上述油基泥浆的乳化剂的制备方法。本发明专利技术的油基泥浆的乳化剂可以用于高温、高密度的油基泥浆。

Emulsifier for oil base mud and preparation method thereof

The invention provides an emulsifier for oil-based mud and a preparation method thereof. Including the composition of the oil base mud emulsifier: 10wt% 50wt% 10wt% 50wt% oleyl alcohol, compound A, 5wt% 30wt% compound B, 5wt% 40wt% compound C, 5wt% 40wt% compound D, 5wt% 40wt% compound E, compound 5wt% 40wt% F, 1wt% 10wt% and glycerol less than 5wt% fatty oil, the oil base mud emulsifier of different components of total content of 100% per cent. The invention also provides a preparation method of the emulsifier of the oil-based slurry. The emulsifier of the oil base mud can be used for high temperature and high density oil base slurry.

【技术实现步骤摘要】
一种油基泥浆的乳化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种乳化剂及其制备方法，尤其涉及一种油基泥浆的乳化剂及其制备方法，属于油气勘探

技术介绍
流体系统运输材料和化学物质，并且在油气钻井和生产中发挥着井下水力、动力工具的作用。压裂液是一种为了压裂岩石储层，泵入井中携带支撑剂的液体。在目标深度高压下注入压裂液会在岩石储层上创造裂缝，压裂液中的支撑剂(例如沙或者其他微粒)会通过这些裂缝，以防止高压注射停止以后裂缝闭合。裂缝被支撑剂支撑保持敞开状态，储层可以保持油气盐水的渗透性，可以使这些流体从井中泵出。钻井液，也就是泥浆，在钻井作业中起到润滑和运输物质的作用。泥浆返回到地表一般会到泥浆池，入井前会加一些冷却剂和稳定剂。钻井液将岩屑从井底带到地表，冷却钻头，提供静液柱压力这样储层流体就不会进入井内。钻井液可以在钻头停止的情况下悬浮岩屑。在钻头处粉末状的岩石可以悬浮在钻井液中，循环出井眼。钻井液有很多功能，包括井底工具的水力能和脉冲遥感测量工具的信息传输。会根据井筒的情况，防腐蚀能力和对储层的伤害性来选择合适的钻井液。钻井液包括水基泥浆和油基泥浆。水基泥浆在开泵时可以自由的流动，停泵时，泥浆的切力主要是悬浮岩屑和阻止开泵，需要施加额外的泵压破坏凝胶结构，重新达到自由流动状态。水和粘土是基本成分，多种添加剂加入到钻井液中，有调节粘度的冷却剂和润滑剂。油基泥浆含有石油产品的成分，例如柴油，作为流动相，它会在油基泥浆中增加润滑性和降低粘度。此外，油基泥浆在更高温度下不降解。通过分析油基泥浆的岩屑，会有额外的环境问题考虑。油和水是油基泥浆的基本构成部分，加入多种添加剂保持水的分散，在油基泥浆中水是污染物。乳化剂，润湿剂和胶凝剂用于控制油基泥浆的稳定性，粘度，冷却性。油基泥浆的稳定性是指防止泥浆分为2层，油层和水层。随着钻进到更深的深度，井下情况也会更加极端。钻井液必须能承受更多的井下复杂情况。油基泥浆要承受在更深井深下的高温高压情况。水基泥浆不适合在高温高压的更极端的井下情况下使用。更深的井对油基泥浆的要求也会增多，需要更稳定的油基泥浆。现有的油基泥浆通过添加各种助剂来控制稳定性，粘度，冷却性和润滑性。US5593953由MalchowJr在1997年1月14号注册，认为油基泥浆需要一种乳化剂来乳化盐水或者受污染的水来降低粘度。这种助剂被视为一种摩阻改善剂，这种化学式由US8969261提供，是由TalingtingPabalan在2015年3月3号注册，公布的是改变溶液粘度的化合物配方。这种化合物可以加入到多种溶液里面，不仅仅是加入钻井液中去影响钻井液的流变性能。然而，之前提到的技术没有涉及到相同的物质成分，之前类似的成分也没有用到相同的钻井液中。没有高密度高温情况下钻井液用的乳化剂的资料被公开，尤其是含氮乳化剂在高温高密度情况下保持稳定。US6620770，由Kirsner在2003年9月16日申请，公开了一种含聚酰胺和氮的油基泥浆乳化剂。聚酰胺是一种乳化油基泥浆的助剂，这里的乳化剂加入钻井液之前起作用。这种乳化剂与高密度高温情况不相关。而且，之前的例子告诉我们在高温高密度情况下不使用含氮的乳化剂。US2011/0166047，由Patel公布了一个不含氮的乳化剂。但是，该乳化剂的乳化性不够强，使用过程中要不断的补加。综上所述，目前尚不存在一种可以用于高温环境的且性能良好的乳化剂。
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高密度、高温情况下使用的油基泥浆的乳化剂。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种油基泥浆的乳化剂，以该油基泥浆的乳化剂的总质量为100％计，该油基泥浆的乳化剂的组成包括：10wt％-50wt％的油醇，10wt％-50wt％的化合物A，5wt％-30wt％的化合物B，5wt％-40wt％的化合物C，5wt％-40wt％的化合物D，5wt％-40wt％的化合物E，5wt％-40wt％的化合物F，1wt％-10wt％的甘油和小于5wt％的脂肪油，其中，该油基泥浆的乳化剂各组成的总百分含量为100％；化合物A为1，3-二羟基-异丙基(E)-12-羟基十八烷-9-烯酸酯；化合物B为(9E,9'E)-N,N'-(脲二基双(乙基-2,1-二基))双12-羟基十八烷-9-烯酰胺；化合物C为(E)-12-羟基-N,N-双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)十八烷-9-烯酰胺；化合物D为(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸；化合物E为1,3-二羟基异丙-2-基(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸脂；化合物F为N1,N1,N4,N4-四(2-((E)-12-羟基十八烷-9-稀酰胺基)乙基)马来酸酰胺。在本专利技术提供的油基泥浆的乳化剂中，优选地，该油基泥浆的乳化剂的组成包括20wt％-30wt％的油醇，10wt％-30wt％的化合物A，10wt％-20wt％的化合物B。在本专利技术提供的油基泥浆的乳化剂中，优选地，该油基泥浆的乳化剂的组成包括5wt％-10wt％的化合物C，5wt％-10wt％的化合物D，5wt％-10wt％的化合物E，5wt％-20wt％的化合物F。本专利技术还提供了一种油基泥浆，油基泥浆包括基油、提粘剂、加重剂，降滤失剂和乳化剂；其中，乳化剂为本专利技术的上述油基泥浆的乳化剂。在本专利技术提供的油基泥浆中，优选地，以该油基泥浆的总质量为100％计，采用的油基泥浆的原料组成包括：50wt％-95wt％的基油，1wt％-5wt％的提粘剂，20wt％-70wt％的加重剂，5wt％-10wt％的降滤失剂，0.3wt％-3wt％的乳化剂，油基泥浆的原料组成的总百分比之和为100％。根据本专利技术的具体实施方式，采用的基油、提粘剂、加重剂、降滤失剂选用本领域常规的试剂即可。本专利技术的油基泥浆中的提粘剂可以在泥浆中悬浮岩屑；降滤失剂可以控制泥浆向地层中的失水；加重剂可以控制密度。其他组分，如能控制表面张力的润湿剂也要加入泥浆中。本专利技术提供的上述油基泥浆的乳化剂用于乳化高温高密度的油基泥浆。本专利技术的上述油基泥浆的乳化剂可以用于密度为2.0-2.8g/cm3的油基泥浆中。在本专利技术中，油基泥浆的乳化剂中的化合物A-F具有如下结构式：化合物A：1，3-二羟基-异丙基(E)-12-羟基十八烷-9-烯酸酯；化合物B：(9E,9'E)-N,N'-(脲二基双(乙基-2,1-二基))双12-羟基十八烷-9-烯酰胺；化合物C：(E)-12-羟基-N,N-双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)十八烷-9-烯酰胺；化合物D：(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸；化合物E：1,3-二羟基异丙-2-基(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸脂；化合物F：N1,N1,N4,N4-四(2-((E)-12-羟基十八烷-9-稀酰胺基)乙基)马来酸酰胺。本专利技术的油基泥浆的乳化剂最高可以应用到密度为2.8g/cm3、温度为大于250℃的高温、高密度泥浆中。本专利技术还提供了上述油基泥浆的乳化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油基泥浆的乳化剂，其特征在于，以该油基泥浆的乳化剂的总质量为100％计，该油基泥浆的乳化剂的组成包括：10wt％‑50wt％的油醇，10wt％‑50wt％的化合物A，5wt％‑30wt％的化合物B，5wt％‑40wt％的化合物C，5wt％‑40wt％的化合物D，5wt％‑40wt％的化合物E，5wt％‑40wt％的化合物F，1wt％‑10wt％的甘油和小于5wt％的脂肪油，其中，该油基泥浆的乳化剂各组成的总百分含量为100％；所述化合物A为1，3‑二羟基‑异丙基(E)‑12‑羟基十八烷‑9‑烯酸酯；所述化合物B为(9E,9'E)‑N,N'‑(脲二基双(乙基‑2,1‑二基))双12‑羟基十八烷‑9‑烯酰胺；所述化合物C为(E)‑12‑羟基‑N,N‑双(2‑((E)‑12‑羟基十八烷‑9‑烯酰基)乙基)十八烷‑9‑烯酰胺；所述化合物D为(Z)‑4‑(双(2‑((E)‑12‑羟基十八烷‑9‑烯酰基)乙基)氨基)‑4‑氧丁‑2‑烯酸；所述化合物E为1,3‑二羟基异丙‑2‑基(Z)‑4‑(双(2‑((E)‑12‑羟基十八烷‑9‑烯酰基)乙基)氨基)‑4‑氧丁‑2‑烯酸脂；所述化合物F为N1,N1,N4,N4‑四(2‑((E)‑12‑羟基十八烷‑9‑稀酰胺基)乙基)马来酸酰胺。...

【技术特征摘要】
1.一种油基泥浆的乳化剂，其特征在于，以该油基泥浆的乳化剂的总质量为100％计，该油基泥浆的乳化剂的组成包括：10wt％-50wt％的油醇，10wt％-50wt％的化合物A，5wt％-30wt％的化合物B，5wt％-40wt％的化合物C，5wt％-40wt％的化合物D，5wt％-40wt％的化合物E，5wt％-40wt％的化合物F，1wt％-10wt％的甘油和小于5wt％的脂肪油，其中，该油基泥浆的乳化剂各组成的总百分含量为100％；所述化合物A为1，3-二羟基-异丙基(E)-12-羟基十八烷-9-烯酸酯；所述化合物B为(9E,9'E)-N,N'-(脲二基双(乙基-2,1-二基))双12-羟基十八烷-9-烯酰胺；所述化合物C为(E)-12-羟基-N,N-双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)十八烷-9-烯酰胺；所述化合物D为(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸；所述化合物E为1,3-二羟基异丙-2-基(Z)-4-(双(2-((E)-12-羟基十八烷-9-烯酰基)乙基)氨基)-4-氧丁-2-烯酸脂；所述化合物F为N1,N1,N4,N4-四(2-((E)-12-羟基十八烷-9-稀酰胺基)乙基)马来酸酰胺。2.根据权利要求1所述的油基泥浆的乳化剂，其特征在于，该油基泥浆的乳化剂的组成包括20wt％-30wt％的油醇，10wt％-30wt％的化合物A，10wt％-20wt％的化合物B。3.根据权利要求1或2所述的油...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春，刘付臣，杨振周，白登相，匡绪兵，王汉潇，杨鹏，王晓军，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，北京华美世纪国际技术有限公司，中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11