一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂及其制备方法和应用，属于钻井液乳化剂领域。将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels

【技术实现步骤摘要】
一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及钻井液乳化剂
，尤其涉及一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着常规油气资源逐渐向深水、气候恶劣等复杂地区钻探，这些地区昼夜温差大，尤其是在气候恶劣地区钻井开发过程中，室外作业温度低至0～15℃，有些极寒地区甚至低至
‑
30℃，这要求钻井液具有良好的稳定性能和流变性能。深水井、非常规油气藏页岩气等复杂地层开发常用油基钻井液体系，而乳化剂又是油基钻井液的核心处理剂，用于保证油基钻井液的乳化稳定性、流变性稳定起到了重要作用。目前使用的液态乳化剂由于抗低温能力不足，在低温下易成黏稠流体或蜡状，现场应用中乳化剂容易挂壁、不易计量，给运输、取样以及现场使用均造成了很大的不便，无疑大大增加了钻井液成本。固体乳化剂的研发将有助于推进油基钻井液在非常规油气藏页岩气领域、深水地区及气候恶劣地区的应用。
[0003]现有技术中，中国专利CN103980869A公开了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，提供了固体乳化剂在油基钻井液中的破乳电压值，但是乳化剂的乳化稳定效果不佳。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂乳化稳定性好。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：<br/>[0006]本专利技术提供了一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels
‑
Alder反应，得到加成产物；
[0008]将所述加成产物与乙二胺混合进行第一酰基化反应，得到第一酰基化反应产物；
[0009]将所述第一酰基化反应产物与第二顺丁烯二酸酐混合进行第二酰基化反应，得到第二酰基化反应产物；
[0010]将所述第二酰基化反应产物与氧化钙混合进行中和反应，得到中间产物；
[0011]将所述中间产物、十二烷基苯磺酸钠和第二松香混合，得到所述乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂。
[0012]优选地，所述第一松香与第一顺丁烯二酸酐的质量比为40～50：15～20。
[0013]优选地，所述Diels
‑
Alder反应的温度为180～220℃，时间为2～4h。
[0014]优选地，所述第一松香与乙二胺的质量比为40～50：7～12。
[0015]优选地，所述第一松香与第二顺丁烯二酸酐的质量比为40～50：8～12。
[0016]优选地，所述第二酰基化反应的温度为80～100℃，时间为1～2h。
[0017]优选地，所述第一松香与氧化钙的质量比为40～50：15～21。
[0018]优选地，所述中间产物、十二烷基苯磺酸钠和第二松香的质量比为70～80：15～20：5～10。
[0019]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂在油基钻井液中的应用。
[0021]本专利技术提供了一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，包括以下步骤：将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels
‑
Alder反应，得到加成产物；将所述加成产物与乙二胺混合进行第一酰基化反应，得到第一酰基化反应产物；将所述第一酰基化反应产物与第二顺丁烯二酸酐混合进行第二酰基化反应，得到第二酰基化反应产物；将所述第二酰基化反应产物与氧化钙混合进行中和反应，得到中间产物；将所述中间产物、十二烷基苯磺酸钠和第二松香混合，得到所述乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术在制备过程中引入酰胺基，可增强在油水界面的吸附能力，提高固体乳化剂的抗温性及乳化能力；本专利技术制得的固体乳化剂在分子结构上保留一定的羧基基团，加强了亲水性能，增强固体乳化剂在油基钻井液中的溶解性；同时存在烷基链之间的分子内相互作用和依靠氢键而形成的分子间相互作用，极大提高了构建和稳定油包水乳状液的能力，改善乳液的絮凝抵抗力。实施例的数据表明，本专利技术制得的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂破乳电压在900V以上，且高温老化后的乳化率均大于97％，表现出良好的电稳定性能和乳化稳定能力。
[0024]本专利技术在制备过程中再次添加松香，使得以松香基团作为亲油基团的固体乳化剂受环境影响较小、润湿能力强、乳化效果好。同时存在烷基链之间的分子内相互作用和依靠氢键而形成的分子间相互作用，极大提高了其构建和稳定油包水乳状液的能力，改善乳液的絮凝抵抗力，从而提高乳状液的乳化率。本专利技术的固体乳化剂分子链中的强亲水基团酰胺基可增强乳化剂在油水界面的吸附能力，能在油水两相的界面上定向吸附，形成强界面膜，有利于提高乳状液乳化稳定性和电稳定性。实施例的数据表明，本专利技术制得的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂在120～180℃下，具有良好的流变性能和电稳定性能，高温高压滤失量小于2mL，能够满足油基钻井液的使用要求。
[0025]本专利技术制得的乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂是固体粉末，寒冷地区使用的时候不存在变成蜡状或者流动性差的问题，产品质量稳定，施工使用方便，在寒冷地区可直接加入到油基钻井液中，运输、存储也较液体乳化剂便于操作，降低在寒冷地区使用油基钻井液的成本。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels
‑
Alder反应，得到加成产物；
[0028]将所述加成产物与乙二胺混合进行第一酰基化反应，得到第一酰基化反应产物；
[0029]将所述酰基化反应产物与第二顺丁烯二酸酐混合进行第二酰基化反应，得到第二酰基化反应产物；
[0030]将所述第二酰基化反应产物与氧化钙混合进行中和反应，得到中间产物；
[0031]将所述中间产物、十二烷基苯磺酸钠和第二松香混合，得到所述乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂。
[0032]本专利技术将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels
‑
Alder反应，得到加成产物。
[0033]在本专利技术中，所述第一松香与第一顺丁烯二酸酐的质量比优选为40～50：15～20，更优选为50：15、45：18或40：20。在本专利技术中，所述第一松香优选包括脂松香、木松香和妥尔油松香中的一种或多种，更优选地为脂松香。
[0034]在本专利技术中，所述Diels
‑
Alder反应的温度优选为180～220℃，更优选为200～210℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一松香与第一顺丁烯二酸酐混合进行Diels
‑
Alder反应，得到加成产物；将所述加成产物与乙二胺混合进行第一酰基化反应，得到第一酰基化反应产物；将所述第一酰基化反应产物与第二顺丁烯二酸酐混合进行第二酰基化反应，得到第二酰基化反应产物；将所述第二酰基化反应产物与氧化钙混合进行中和反应，得到中间产物；将所述中间产物、十二烷基苯磺酸钠和第二松香混合，得到所述乳化稳定性好的油基钻井液用固体乳化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一松香与第一顺丁烯二酸酐的质量比为40～50：15～20。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Diels
‑
Alder反应的温度为180～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娇，由福昌，许明标，
申请(专利权)人：荆州嘉华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：