[發(fā)明專利]溫度/CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110447319.9
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113201316B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任妍君;翟玉芬;蔣官澄;謝水祥;蒲曉林;王貴;謝剛;李方;曹成
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);中國石油大學(xué)（北京）;中國石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發(fā)明屬于石油化工制品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度/CO₂/pH/多重響應(yīng)性乳化劑和乳狀液及其在鉆井液中的應(yīng)用。該乳化劑包括：化合物1?化合物7中的一種或多種，化合物1?化合物7的結(jié)構(gòu)如式I所示。該乳化劑制備乳狀液的方法是將油相、乳化劑和水相混合，高速攪拌得到乳狀液。該乳化劑/乳狀液對溫度、液體酸、CO₂均具有響應(yīng)性，而且因其獨(dú)特的響應(yīng)性，可應(yīng)用于鉆井液中，即原始的鉆井液是水不溶狀態(tài)、不能被水清洗的，在降溫或加液體酸或通入酸性氣體刺激后轉(zhuǎn)變?yōu)樗扇軤顟B(tài)、易于被水清洗，繼續(xù)采用升溫、加堿或通入堿性氣體則鉆井液恢復(fù)為水不溶狀態(tài)、不能被水清洗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工制品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度/CO₂/pH/多重響應(yīng)性乳化劑和乳狀液及其在鉆井液中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境響應(yīng)性乳化劑(也稱刺激響應(yīng)性乳化劑)是指能夠?qū)狻⒋拧囟取H、CO₂等信號刺激產(chǎn)生響應(yīng)從而其性能生改變的一類智能型乳化劑。基于該類乳化劑所制備的乳狀液也隨之表現(xiàn)出環(huán)境響應(yīng)性，如在外界刺激條件下乳狀液發(fā)生破乳或相反轉(zhuǎn)。這種具有環(huán)境響應(yīng)性的乳化劑及其乳狀液在萃取分離、藥物輸送、可逆乳化鉆井液領(lǐng)域已經(jīng)有應(yīng)用并表現(xiàn)出優(yōu)勢。

專利CN103555306報(bào)道了一種溫度響應(yīng)性乳化劑，該乳化劑由兩種脂肪醇聚氧乙烯醚組成，具體為以100質(zhì)量份計(jì)，包括如下組分：無機(jī)鹽CaCl₂35-40份，離子型表面活性劑AES2.5-3.5份，非離子型表面活性劑2.5-3.89份，余量為清水；所述非離子型表面活性劑為月桂醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑中的C12EO4與C12EO23按質(zhì)量比2∶3-3∶2的混合物。該乳化劑可用作清洗劑，清除井筒油污。

專利CN110642739A報(bào)道了一種pH響應(yīng)性乳化劑，該乳化劑由一種或多種脂肪胺聚氧乙烯組成，可用作油基鉆井液乳化劑，使得鉆井液在pH變化誘導(dǎo)下能夠進(jìn)行油包水和水包油之間的逆轉(zhuǎn)。

專利CN201610020684.0報(bào)道了一種pH值響應(yīng)性可逆乳化劑組合物，該乳化劑組合物由羧酸酰胺丙基二甲基叔胺、N,N-二(2-羥乙基)酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶劑等組成；該乳化劑對油相適應(yīng)強(qiáng)，乳狀液破乳電壓最高達(dá)到549V，可用作油基鉆井液乳化劑，使得鉆井液在pH變化誘導(dǎo)下能夠進(jìn)行油包水和水包油之間的逆轉(zhuǎn)，同時(shí)兼具油基鉆井液與水基鉆井液的優(yōu)點(diǎn)。

油氣勘探開發(fā)用油基鉆井液存在難清洗的弊端。基于環(huán)境響應(yīng)性乳化劑和乳狀液構(gòu)建的可逆乳化鉆井液可兼顧油基鉆井液的鉆井優(yōu)勢和水基鉆井液的易清洗特點(diǎn)。但是現(xiàn)有的用于可逆乳化鉆井液的環(huán)境響應(yīng)性乳化劑和乳狀液是pH響應(yīng)的，響應(yīng)方式較單一，刺激源不夠環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種溫度/CO₂/pH多重響應(yīng)性乳化劑。

所述溫度/CO₂/pH多重響應(yīng)性乳化劑包括：化合物1-化合物7中的一種或多種；所述化合物1-化合物7的結(jié)構(gòu)如式I所示；

所述式I中，R’為H或CH₃；

所述化合物1為：R’為H，R是疏水碳鏈，至少含一個(gè)不飽和鍵，呈C₇-C₁₇奇數(shù)多碳鏈分布；

所述化合物2為：R’為H，R是不飽和疏水碳鏈，含兩個(gè)不飽和鍵，碳鏈長為17；

所述化合物3為：R’為H，R是不飽和疏水碳鏈，含一個(gè)不飽和鍵，碳鏈長為17；

所述化合物4為：R’為CH₃，R是飽和的疏水碳鏈，碳鏈長為17；

所述化合物5為：R’為H，R是飽和疏水碳鏈，碳鏈長為19；