[發(fā)明專利]一種高效油基鉆井液乳化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711453619.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108276976B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建華;徐顯廣;李爽;邱心明;王新銳;閆麗麗;可點;紀(jì)托;劉裕雙;楊海軍;崔小勃;李龍;張瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 楊雯茜;姚亮

本發(fā)明提供了一種高效油基鉆井液乳化劑及其制備方法。該乳化劑的制備方法為：將妥爾油酸、順丁烯二酸酐、第一催化劑以及溶劑加熱反應(yīng)，得到妥爾油酸?順酐加合物；在妥爾油酸?順酐加合物中加入第二催化劑，加熱至反應(yīng)所需的溫度后加入羥乙基乙二胺，繼續(xù)加熱反應(yīng)一段時間，得到所述的高效油基鉆井液乳化劑。本發(fā)明的高效油基鉆井液乳化劑具有良好的乳化穩(wěn)定性和抗高溫能力，從而能夠提高油基鉆井液的流變穩(wěn)定性和抗高溫能力，并且其加量少，適用于高溫高密度井的現(xiàn)場應(yīng)用，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油基鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效油基鉆井液乳化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著石油勘探開發(fā)的日益深入和油氣資源的日趨緊張，我國油氣資源勘探開發(fā)逐步由淺層油氣向深層、由常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣和由國內(nèi)向國外市場轉(zhuǎn)變。鉆探過程中將會更多地遇到泥頁巖、頁巖和大段鹽膏層等復(fù)雜地層，對具有強(qiáng)抑制和高潤滑的油基鉆井液的需求愈加迫切。塔里木油田的庫車山前地區(qū)油氣埋藏深、高溫、高壓且存在大段鹽膏層，給鉆井作業(yè)帶來極大的難題，而油基鉆井液具有抗高溫、潤滑性好、油層損害小、有良好的井壁穩(wěn)定性和頁巖抑制性及高密度下性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，可大幅降低在復(fù)雜情況下鉆井的難度，已成為鉆探高難度高溫深井、高溫高密度井及水平井等各種復(fù)雜井和儲層保護(hù)的重要手段。

油基鉆井液的基礎(chǔ)液為油包水乳液，其整體性能的好壞主要取決于乳液是否穩(wěn)定，使用的乳化劑的效果是否良好。由于我國油基鉆井液的起步較晚，國內(nèi)現(xiàn)有的乳化劑品類比較單一，抗溫性能和乳化穩(wěn)定性能比較差，而且加量還比較高，難以達(dá)到現(xiàn)場應(yīng)用的要求。而且國外現(xiàn)在應(yīng)用的乳化劑價格都比較高，使得鉆井成本增加。

因此，現(xiàn)如今急需研發(fā)一種高效油基鉆井液乳化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效油基鉆井液乳化劑及其制備方法。該高效油基鉆井液乳化劑具有良好的乳化穩(wěn)定性和抗高溫能力，從而能夠提高油基鉆井液的流變穩(wěn)定性和抗高溫能力。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種高效油基鉆井液乳化劑的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將妥爾油酸、順丁烯二酸酐、第一催化劑以及溶劑加熱反應(yīng)，得到妥爾油酸—順酐加合物；

(2)在所述的妥爾油酸—順酐加合物中加入第二催化劑，加熱至反應(yīng)所需的溫度后加入羥乙基乙二胺，然后繼續(xù)加熱反應(yīng)一段時間，得到所述的高效油基鉆井液乳化劑。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟(1)中，將妥爾油酸、順丁烯二酸酐、催化劑以及溶劑進(jìn)行加熱反應(yīng)是在真空攪拌狀態(tài)下進(jìn)行的，并且反應(yīng)溫度為60～80℃，反應(yīng)時間為4～6h；更優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為70～80℃，反應(yīng)時間為4～5h。其中，攪拌速度優(yōu)選為100～200r/min。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，步驟(1)中的所述第一催化劑包括過氧化二苯甲酰和/或偶氮二異丁腈等。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，步驟(1)中的所述溶劑包括甲苯和/或二甲苯等。溶劑的用量可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行常規(guī)的調(diào)整，只要能夠使反應(yīng)順利進(jìn)行即可。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述妥爾油酸與所述順丁烯二酸酐的摩爾比為1：(1.0～3.0)，更優(yōu)選為1：2.0；所述妥爾油酸與所述第一催化劑的摩爾比為1：(0.005～0.02)，更優(yōu)選為1：(0.005～0.015)，尤其優(yōu)選為1：0.01。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，步驟(2)進(jìn)一步包括：在所述的妥爾油酸—順酐加合物中加入第二催化劑之前，先將所述的妥爾油酸—順酐加合物加熱至100～130℃，恒溫20～30min。

在上述制備方法中，優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述的反應(yīng)所需的溫度為145～170℃，更優(yōu)選為160～170℃；加入羥乙基乙二胺后繼續(xù)加熱反應(yīng)的時間為4～6h，更優(yōu)選為4～5h。