The invention discloses a preparation and application method of an ionic liquid inhibitor for water based drilling fluid, which comprises the following steps: (1) the reaction of the cationic raw material and the concentrated acid to produce the corresponding salt, the cationic raw material is one of alkyl amine, phenol, aniline, and the concentrated acid is selected from concentrated hydrochloric acid and concentrated phosphoric acid; (2), the The salt and anionic material reacted in the solvent to obtain the target ionic liquid inhibitor; the anionic raw material was one of AlCl3, FeCl3, ZnCl2, or the salt containing one of the RCOO and SbF6 groups. The ionic liquid inhibitor in the invention has good compatibility with the drilling fluid, and has excellent inhibition performance. Under the same condition, the recovery rate of the water is 39% higher than that of the water, which is 13% higher than the 5% KCl pulp. It is close to the commonly used amino group inhibitor, but there is no problem of its foaming.
【技术实现步骤摘要】
一种水基钻井液用离子液抑制剂的制备及应用方法
本专利技术涉及一种抑制地层粘土水化膨胀的处理剂,主要用于石油钻井中,添加在水基钻井液中进行使用。
技术介绍
石油钻井中,当钻遇泥页岩地层时,经常由于抑制性不够而导致钻井液性能变差、泥包钻头、井眼净化、井壁稳定、储层伤害等一系列问题,通常的解决办法是提高钻井液的抑制性。如使用油基钻井液,其具有很好的抑制防塌性、抗温性、润滑性等性能,但是却因为成本较高、环境污染等问题无法较大范围推广使用。在抑制型水基钻井液方面,传统的无机盐抑制剂,如KCl,具有较好的抑制性,但是其使用量较大,一般要达到5~7%,对体系流变性和滤失量影响较大;也有用有机盐钻井液提高体系的抑制性和抗温性,一般使用较多的是甲酸钠或者甲酸钾,但是其也存在使用量大、成本高、产品易吸水结块、不利于回收利用等不足;近些年发展起来的聚胺类抑制剂,抑制效果较好,但使用中容易起泡,影响泵的上水效率。罗志华,宋兵强撰写了一篇将含有杂环的离子液体用于钻井液的专利(一种钻井液及离子液体在其中的用途,公开号CN104497994A),主要用来提高钻井液高温抑制性并且降低滤失量,但是其制备成本昂贵,难以大规模使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够与钻井液具有良好的配伍性且抑制性能优良的水基钻井液用的离子液型抑制剂。本专利技术的原理是:所谓离子液,指的是一类熔点低于100℃的有机阳离子盐,由有机阳离子,如季铵、季鏻、N-烃基吡啶鎓、1,3二烃基咪唑鎓,和各种阴离子,如四氟硼酸、六氟硼酸、三氟甲磺酸、硝酸等组成,具有良好的溶解性、很高的热稳定性和化学稳定性、非挥发性和 ...
【技术保护点】
1.一种水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将阳离子原料与浓酸反应生成对应的盐,所述阳离子原料为烷基胺、苯酚、苯胺之一;所述浓酸选自于浓盐酸、浓磷酸之一;(2)将该盐与阴离子原料在溶剂中反应得到目标离子液抑制剂;所述阴离子原料为AlCl3、FeCl3、ZnCl2之一,或者是含有RCOO‑、SbF6‑之一基团的盐。
【技术特征摘要】
1.一种水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将阳离子原料与浓酸反应生成对应的盐,所述阳离子原料为烷基胺、苯酚、苯胺之一;所述浓酸选自于浓盐酸、浓磷酸之一;(2)将该盐与阴离子原料在溶剂中反应得到目标离子液抑制剂;所述阴离子原料为AlCl3、FeCl3、ZnCl2之一,或者是含有RCOO-、SbF6-之一基团的盐。2.根据权利要求1所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于:所述烷基胺的化学式为NRxH3-x,x=2~3,R=CnH2n+1,n=1~4。3.根据权利要求1所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中溶剂为乙醇,反应温度为60-80℃,反应时间为2-4小时。4.根据权利要求1所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中反应温度为70℃,反应时间为3小时。5.根据权利要求1所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中反应时间为2小时。6.根据权利要求3所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)反应后,将产物分层,取下层作为离子液抑制剂。7.根据权利要求1所述的水基钻井液用离子液抑制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)称取14.3g三丙胺加入到250mL三口瓶中,冰浴条件下滴加0.1mol质量浓度37%的浓盐酸,滴加完后,撤掉冰浴,室温反应2h,反应结束后减压蒸馏至干得到盐酸三丙胺;(2...
【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏,蓝强,徐运波,郑成胜,吴雄军,于雷,张妍,
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艺研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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