一种油基起泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种油基起泡剂的制备方法，包括：将胺基化合物、缚酸剂、有机溶剂A和含氟化合物进行第一反应，得到反应产物；将所述反应产物、有机溶剂B和卤代烷进行第二反应，得到油基起泡剂。本发明专利技术还提供了一种油基起泡剂和应用。本发明专利技术提供的油基起泡剂可显著降低柴油表面张力，在柴油中具有较强的发泡能力和泡沫稳定性，可用于油基泡沫钻井液配制。本发明专利技术还提供了一种油基起泡剂和钻井液。提供了一种油基起泡剂和钻井液。

【技术实现步骤摘要】
一种油基起泡剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于钻井液用处理剂
，尤其涉及一种油基起泡剂及其制备方法，用于强水敏、低压易漏地层钻井过程中。

技术介绍

[0002]在低压易漏地层钻井过程中，使用常规钻井液体系极易造成钻井液漏失，影响井下施工安全。泡沫钻井液是解决上述技术难题的有效手段。但对于低压强水敏地层(如页岩气层钻井等)来说，由于黏土易高温水化分散，使用水基泡沫钻井液极易引发井壁失稳，必须使用油基泡沫钻井液体系。
[0003]油基泡沫钻井液体系的核心在于油基起泡剂，其能够溶解于油相，降低油气界面张力，最终形成了具有良好稳定性的油基泡沫。常规含氟表面活性剂一般为水溶性表面活性剂，难以溶解于柴油，无法在柴油中发泡。现有技术所采用的表面活性剂都是常规碳
‑
碳链结构的表面活性剂，自身表面张力较大，很难降低柴油的表面张力，在柴油中发泡能力较差，难以形成稳定的油基泡沫。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种油基起泡剂及其制备方法，本专利技术提供的油基起泡剂在柴油中发泡能力较强，能显著降低柴油的表面张力，具有较强的发泡性能和泡沫稳定性。
[0005]本专利技术提供了一种油基起泡剂，具有式I结构：
[0006][0007]式I中，R1＝C
m
F
2m+1
C
n
H
2n
或
[0008]m为3～8的整数，n为0～1的整数，x为2～3的整数；
[0009]R2为C12～C18的烷基；
[0010]R3为C1～C4的烷基；
[0011]M为Br或I；
[0012]Z为
[0013]优选的，m为4～6的整数；
[0014]R2为C14～C16的烷基；
[0015]R3为C2～C3的烷基。
[0016]本专利技术提供了一种油基起泡剂的制备方法，包括：
[0017]将胺基化合物、缚酸剂、有机溶剂A和含氟化合物进行第一反应，得到反应产物；
[0018]将所述反应产物、有机溶剂B和卤代烷进行第二反应，得到油基起泡剂。
[0019]优选的，所述胺基化合物、缚酸剂、有机溶剂A、含氟化合物、有机溶剂B和卤代烷的用量比例为1mol：(1.5～2.5)mol：(100～500)mL：(1.5～2.5)mol：(100～500)mL：(1～2)mol。
[0020]优选的，所述胺基化合物选自N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十二烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十四烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十六烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十八烷基胺和N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)油胺中的一种或几种。
[0021]优选的，所述缚酸剂选自吡啶和三乙胺中的一种或几种。
[0022]优选的，所述有机溶剂A选自乙醚、二氯甲烷和乙酸乙酯中的一种或几种。
[0023]优选的，所述有机溶剂B选自乙醇、异丙醇和丙酮中的一种或几种。
[0024]优选的，所述卤代烷选自1
‑
溴乙烷、1
‑
溴丙烷、1
‑
溴丁烷和碘甲烷中的一种或几种。
[0025]优选的，所述含氟化合物选自全氟丁酰氯、全氟己酰氯、全氟辛酰氯、全氟丁基磺酰氟、全氟己基磺酰氟、全氟辛基磺酰氟、全氟丁基乙酰氯、全氟己基乙酰氯、全氟辛基乙酰氯、六氟环氧丙烷二聚体和六氟环氧丙烷三聚体中的一种或几种。
[0026]本专利技术还提供了一种钻井液，包括：上述技术方案所述的油基起泡剂或上述技术方案所述的方法制备得到的油基起泡剂。
[0027]本专利技术提供的方法制备的油基起泡剂可显著降低柴油表面张力，在柴油中具有较强的发泡能力和泡沫稳定性，可用于油基泡沫钻井液配制。
具体实施方式
[0028]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本专利技术保护的范围。应理解，本专利技术实施例仅用于说明本专利技术的技术效果，而非用于限制本专利技术的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
[0029]本专利技术提供了一种油基起泡剂，具有式I结构：
[0030][0031]式I中，R1＝C
m
F
2m+1
C
n
H
2n
或
[0032]m为3～8的整数，n为0～1的整数，x为2～3的整数；
[0033]R2为C12～C18的烷基；
[0034]R3为C1～C4的烷基；
[0035]M为Br或I；
[0036]Z为
[0037]在本专利技术中，所述m优选为4～6的整数，更优选为5。
[0038]在本专利技术中，所述R2优选为C14～C16的烷基，更优选为C15的烷基。
[0039]在本专利技术中，所述R3优选为C2～C3的烷基。
[0040]本专利技术提供了一种油基起泡剂的制备方法，包括：
[0041]将胺基化合物、缚酸剂、有机溶剂A和含氟化合物进行第一反应，得到反应产物；
[0042]将所述反应产物、有机溶剂B和卤代烷进行第二反应，得到油基起泡剂。
[0043]在本专利技术中，所述胺基化合物优选选自N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十二烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十四烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十六烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十八烷基胺和N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)油胺中的一种或几种。
[0044]在本专利技术中，所述缚酸剂优选选自吡啶和三乙胺中的一种或几种。
[0045]在本专利技术中，所述有机溶剂A优选选自乙醚、二氯甲烷和乙酸乙酯中的一种或几种。
[0046]在本专利技术中，所述全氟化合物优选选自全氟丁酰氯、全氟己酰氯、全氟辛酰氯、全氟丁基磺酰氟、全氟己基磺酰氟、全氟辛基磺酰氟、全氟丁基乙酰氯、全氟己基乙酰氯、全氟辛基乙酰氯、六氟环氧丙烷二聚体和六氟环氧丙烷三聚体中的一种或几种。
[0047]在本专利技术中，所述第一反应的方法优选包括：
[0048]将胺基化合物、缚酸剂和有机溶剂A混合后加入含氟化合物进行第一反应。
[0049]在本专利技术中，所述第一反应的温度优选为0～80℃，更优选为10～70℃，更优选为20～60℃，最优选为30～50℃，最优选为40℃；所述第一反应的时间优选为1～2小时，更优选为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油基起泡剂，具有式I结构：式I中，R1＝C
m
F
2m+1
C
n
H
2n
或m为3～8的整数，n为0～1的整数，x为2～3的整数；R2为C12～C18的烷基；R3为C1～C4的烷基；M为Br或I；Z为2.根据权利要求1所述的油基起泡剂，其特征在于，m为4～6的整数；R2为C14～C16的烷基；R3为C2～C3的烷基。3.一种油基起泡剂的制备方法，包括：将胺基化合物、缚酸剂、有机溶剂A和含氟化合物进行第一反应，得到反应产物；将所述第二反应产物、有机溶剂B和卤代烷进行第二反应，得到油基起泡剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述胺基化合物选自N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十二烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十四烷基胺、N,N
‑
二(3
‑
氨基丙基)十六烷基胺、N,N
‑
二(...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建宇，刘晓燕，史沛谦，梁庆磊，张滨，王爱芳，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：