[發明專利]用于油基鉆井液的復合乳化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410738697.2
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105713579B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 高磊;何秀娟;李斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C09K8/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于油基鉆井液的乳化劑及其制備方法和應用，主要解決現有技術中油基鉆井液乳化劑品種少，乳化性能、耐溫性能差的問題。本發明通過采用一種用于油基鉆井液用的乳化劑，包括以下組分：(1)主乳化劑，選自式(I)所示結構中的至少一種；(2)輔助乳化劑，選自式(Ⅱ)所示結構中的至少一種；所述主乳化劑與輔助乳化劑的比例滿足0＜輔助乳化劑:主乳化劑≤1的技術方案，較好的解決了上述問題，可用作油基鉆井液乳化劑，具有良好的乳化性能及耐溫性能，形成的油基鉆井液穩定性、耐溫性較好，可滿足油田中強水敏、高溫地層鉆井及大位移特殊鉆井、海上水平井等特殊需要。

技術領域

本發明涉及一種用于油基鉆井液的復合乳化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著石油儲量的不斷減少且開采困難，世界各國紛紛加大了對深部地層油氣資源勘探開發的投入，開發新的油藏已經成為當今各大石油公司發展的迫切要求。我國待探明的油氣資源主要分布在塔里木、準噶爾、柴達木、吐哈、四川等盆地，其資源量的73％埋藏在深層，且地下條件異常復雜，因此深井和超深井油氣鉆探及配套的開發技術已成為制約油氣資源開發的關鍵因素。隨著地層深度的增加，深井、超深井的地層溫度也會越來越高，地層的高溫環境給鉆井液能否維持穩定的性能帶來了極大的挑戰。

鉆井液作為鉆井工程的重要組成部分，其性能直接關系到深井、超深井的鉆井質量、鉆井成本和鉆井周期。相對于水基鉆井液，油基鉆井液具有較強的防塌抑制性、潤滑性和良好的儲層保護性能，尤其可滿足強水敏及高溫、超高溫地層，或者需要鉆大位移特殊井及海上水平井等特殊轉鉆井需要。油基鉆井液，又稱油包水鉆井液，是由油、水、乳化劑、降濾失劑、活度平衡劑、流型調節劑等組成。通常使用的油包水鉆井液含水量在5～30％之間(含水量在5％以內的一般叫做全油基鉆井液，不稱為油包水鉆井液)，但抗高溫達180℃以上的油包水鉆井液中水的含量一般在5～10％，很少超過15％。水的含量增大，攜屑性、降濾失性和懸浮性、流變性都變好，但熱穩定性和電穩定性都變差，如CN1660958報道了一種合成基鉆井液，使用的主乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，盡管在150℃老化16小時后仍有良好的流變性和破乳電壓，水含量最高為25％。專利CN102031095 A申請公布了一種高溫油包水鉆井液，雖然耐溫能到240℃，但其須借助輔助乳化劑及氧化鈣的存在才能達到應用效果。油基鉆井液由于基液以油為主，因此價格昂貴，成本高，全油基鉆井液更是如此，如CN101215461報道了一種全油合成基鉆井液，使用的乳化劑為長碳鏈脂肪酸酰胺、長碳鏈烷基苯磺酸鈣、聚烯烴羧酸酯中的一種或多種的混合物，盡管具有低毒、環保、對儲層傷害小等優點，但其制備成本高，限制了其推廣使用。

目前市場上提供用作油基鉆井液乳化劑的品種較少，而報道用于強化采油用的乳化劑品種相對較多，如US4485873、US4545912、CN100531884等報道了聚氧乙烯烷基酚醚乙酸鹽、雙尾鏈聚氧乙烯磺酸鹽、烷基芳芐基聚氧乙烯醚陰離子表活劑在強化采油方面的應用，但未涉及到其在鉆井液乳化劑方面的用途。國內油基鉆井液用乳化劑方面多依賴國外產品，而且國內配套的鉆井液體系也較少。

油基鉆井液由于受到成本、環保要求的限制一直發展比較緩慢，應用的區塊也較少，隨著現有油田儲量日益下降，并且新探區的開采會遇到各種復雜地層及環境，急需進行滿足制備穩定高效油基鉆井液用乳化劑的研究，以解決油基鉆井液乳化劑品種少，乳化性能差，不耐鹽、不耐溫的問題，通過提高油基鉆井液中水的比例達到降低油基鉆井液的成本問題，為廣泛應用油基鉆井液作業提供技術支撐。

本發明所述的正是這種高含水量情況下，適合于制備穩定高效油基鉆井液用的復合乳化劑及其制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中油基鉆井液乳化劑品種少，乳化性能、耐溫性能差的問題，提供一種用于油基鉆井液的復合乳化劑。該用于油基鉆井液的復合乳化劑具有良好的乳化性能及耐溫性能，含該類復合乳化劑的油基鉆井液可滿足油田中強水敏、高溫地層及大位移特殊鉆井、海上水平井鉆井等特殊需要。