[go: up one dir, main page]

CN105505348A - 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法 - Google Patents

一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105505348A
CN105505348A CN201510847266.4A CN201510847266A CN105505348A CN 105505348 A CN105505348 A CN 105505348A CN 201510847266 A CN201510847266 A CN 201510847266A CN 105505348 A CN105505348 A CN 105505348A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emulsifier
oil
yatall
emulsifying agent
tetraethylene pentamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510847266.4A
Other languages
English (en)
Inventor
周永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Binhai New Area Puruide Petroleum Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Binhai New Area Puruide Petroleum Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Binhai New Area Puruide Petroleum Technology Co Ltd filed Critical Tianjin Binhai New Area Puruide Petroleum Technology Co Ltd
Priority to CN201510847266.4A priority Critical patent/CN105505348A/zh
Publication of CN105505348A publication Critical patent/CN105505348A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C09K8/34—Organic liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/34—Lubricant additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

本发明提供一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法，属于钻井液技术领域。所述乳化剂包括主乳化剂及辅助乳化剂；所述主乳化剂为妥尔油，辅助乳化剂为聚酰胺。所述乳化剂组合物包括基油、上述的乳化剂和氧化菜油。本发明提供的乳化剂，以妥尔油和聚酰胺为乳化剂，增加了乳化剂的乳化效率，提高其电稳定性，利于油基钻井液的配置使用。

Description

一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法
技术领域
本发明涉及钻井液技术领域，尤其涉及一种乳化剂、乳化剂组合物及制备方法。
背景技术
钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液被公认为至少有以下十种作用：(1)清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率；(2)冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命；(3)平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。(4)平衡(控制)地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染；(5)悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻；(6)在地面能沉除砂子和岩屑；(7)有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率；(8)承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷；(9)提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料；(10)水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。
油基钻井液是以是一种以油为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。油基钻井液具有润滑性好、抗高温、抗污染能力强、抑制性好及保护油气层的优势，成为钻遇强水敏地层、易坍塌地层及巨厚盐膏层的首选体系。乳化剂是油基钻井液的核心处理剂，用于保证钻井液的乳化稳定性、流变性，对油基钻井液的性能好坏起到了重要作用。但现有的油基钻井液的乳化剂乳化率不高，电稳定性较差，且多为在现场配置乳化剂，运输不安全，配置较为复杂，得到的钻井液一致性较差。
发明内容
本发明要解决的问题是现有的油基钻井液采用的乳化剂，乳化率和电稳定性不理想。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种乳化率和电稳定性良好的乳化剂、基于其的油基钻井液及制备方法。
本发明的第一个目的在于提供一种乳化剂。所述乳化剂包括主乳化剂及辅助乳化剂；所述主乳化剂为妥尔油，辅助乳化剂为聚酰胺。
进一步地，所述聚酰胺为基于多乙基多胺和脂肪酸与羧酸的聚酰胺。
进一步地，所述多乙基多胺为二乙烯三胺和四乙烯五胺的混合物，其摩尔比为1.2～1.8；所述脂肪酸为妥尔油，羧酸为富马酸。
优选地，所述富马酸与四乙烯五胺的摩尔比为0.8～1.2。
优选地，所述妥尔油与四乙烯五胺的重量比为4～6。
本发明的第二个目的在于提供一种适于油基钻井液的乳化剂组合物。所述乳化剂组合物包括基油、上述的乳化剂和氧化菜油。所述乳化剂包括作为主乳化剂的妥尔油和作为辅助乳化剂的聚酰胺。
优选地，所述基油为白油。
优选地，所述乳化剂组合物，其原料按重量份数计，包括：白油8份，氧化菜油50～100份，妥尔油50～100份，富马酸6～11份，二乙烯三胺8～15份，四乙烯五胺12～15份。
本发明的第三个目的在于提供上述的乳化剂组合物的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌0.8～1.5h，搅拌均匀后升温至110～130℃，反应2～5h；
(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应1～3h；
(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；
(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，搅拌均匀后即得。
优选地，步骤(4)中，氧化菜油与步骤(3)中得到的产物的重量比为2:3。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明提供的乳化剂，以妥尔油和聚酰胺为乳化剂，、增加了乳化剂的乳化成效率，提高其电稳定性，利于油基钻井液的配置使用。
2.本发明中聚酰胺中氨源为二乙烯三胺、四乙烯五胺，酸源为妥尔油和富马酸，二乙烯三胺、四乙烯五胺首先与妥尔油中的脂肪酸反应成中间产物，中间产物与富马酸反应生成混合的聚酰胺，反应无需催化剂，条件适宜，容易达到。
3.本发明中，妥尔油一部分作为聚酰胺的原料，一部分作为主乳化剂，体系中的成分简单，易于配置，聚酰胺与妥尔油配合，乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好并且有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性。
4.本发明中，乳化剂的制备与乳化剂组合物同步进行，得到的组合物产品化学性质稳定，易于运输，产品的均一性易于保持。且组合物的制配方法简单易行，易于工业化生产的使用。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。
实施例1
一种乳化剂组合物，包括如下原料：白油8kg，氧化菜油56kg，妥尔油50kg，富马酸6kg，二乙烯三胺8kg，四乙烯五胺12kg。
制备上述乳化剂组合物时，(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌0.8h，搅拌均匀后升温至110℃，反应2.5h；(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应1.5h；(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，搅拌均匀后即得。
将上述得到的乳化剂组合物按油基钻井液重量的3％加入其中，得到的产物用于测试其性能。
实施例2
一种乳化剂组合物，包括如下原料：白油80kg，氧化菜油690kg，妥尔油650kg，富马酸80kg，二乙烯三胺106kg，四乙烯五胺130kg。
制备上述钻井液时，(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌0.8～1.5h，搅拌均匀后升温至115℃，反应3h；(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应2h；(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，搅拌均匀后即得。
将上述得到的乳化剂组合物按油基钻井液重量的4％加入其中，得到的产物用于测试其性能。
实施例3
一种乳化剂组合物，包括如下原料：白油80kg，氧化菜油(按实际需求添加)，妥尔油720kg，富马酸95kg，二乙烯三胺112kg，四乙烯五胺145kg。
制备上述钻井液时，(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌1h，搅拌均匀后升温至120℃，反应3h；(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应2.5h；(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，添加的氧化菜油与步骤(3)中得到的产物的重量比为2:3，搅拌均匀后即得。
将上述得到的乳化剂组合物按油基钻井液重量的3％加入其中，得到的产物用于测试其性能。
实施例4
一种乳化剂组合物，包括如下原料：白油8kg，氧化菜油92kg，妥尔油90kg，富马酸11kg，二乙烯三胺15kg，四乙烯五胺12kg。
制备上述钻井液时，(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌1.5h，搅拌均匀后升温至130℃，反应4.5h；(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应2h；(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，搅拌均匀后即得。
将上述得到的乳化剂组合物按油基钻井液重量的4％加入其中，得到的产物用于测试其性能。
对上述实施例得到的油基钻井液进行测试，得到的结果如下表所示：
由上表的数据可以得知，本发明提供的乳化剂和基于其的乳化剂组合物、油基钻井液，乳化性能良好，具有较高的乳化率和电稳定性，且乳化剂组合物的加入量较小，降低了钻井液的成本，适于钻井液的使用。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种乳化剂，其特征在于：包括主乳化剂及辅助乳化剂；所述主乳化剂为妥尔油，辅助乳化剂为聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于：所述聚酰胺为基于多乙基多胺和脂肪酸与羧酸的聚酰胺。
3.根据权利要求2所述的乳化剂，其特征在于：所述多乙基多胺为二乙烯三胺和四乙烯五胺的混合物，其摩尔比为1.2～1.8；所述脂肪酸为妥尔油，羧酸为富马酸。
4.根据权利要求3所述的乳化剂，其特征在于：所述富马酸与四乙烯五胺的摩尔比为0.8～1.2。
5.根据权利要求3或4所述的乳化剂，其特征在于：所述妥尔油与四乙烯五胺的重量比为4～6。
6.一种乳化剂组合物，其特征在于：包括基油、乳化剂和氧化菜油，所述乳化剂包括作为主乳化剂的妥尔油和作为辅助乳化剂的聚酰胺。
7.根据权利要求6所述的乳化剂组合物，其特征在于：所述基油为白油。
8.根据权利要求7所述的乳化剂组合物，其特征在于：其原料按重量份数计，包括：白油8份，氧化菜油50～100份，妥尔油50～100份，富马酸6～11份，二乙烯三胺8～15份，四乙烯五胺12～15份。
9.根据权利要求8所述的乳化剂组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将妥尔油、二乙烯三胺和四乙烯五胺搅拌0.8～1.5h，搅拌均匀后升温至110～130℃，反应2～5h；
(2)向步骤(1)的体系中加入富马酸，维持温度反应1～3h；
(3)向步骤(2)的体系中加入白油，搅拌均匀后降至室温；
(4)在步骤(3)得到的产物中加入氧化菜油，搅拌均匀后即得。
10.根据权利要求9所述的乳化剂组合物的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，氧化菜油与步骤(3)中得到的产物的重量比为2:3。
CN201510847266.4A 2015-11-26 2015-11-26 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法 Pending CN105505348A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847266.4A CN105505348A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847266.4A CN105505348A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105505348A true CN105505348A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55713658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510847266.4A Pending CN105505348A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105505348A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105907381A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 油基钻井液用聚酰胺类辅乳化剂及制备方法
CN109722230A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 中石化石油工程技术服务有限公司 一种油基钻井液用乳化剂及其制备方法和钻井液
CN108276976B (zh) * 2017-12-28 2021-03-30 中国石油天然气集团公司 一种高效油基钻井液乳化剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508628A (en) * 1983-05-19 1985-04-02 O'brien-Goins-Simpson & Associates Fast drilling invert emulsion drilling fluids
US4658036A (en) * 1985-10-03 1987-04-14 Westvaco Corporation Invert emulsifiers for oil-base drilling muds
US4663076A (en) * 1984-05-10 1987-05-05 Milchem Incorporated Invert emulsion drilling fluid comprising oligamide composition
CN102027092A (zh) * 2008-05-15 2011-04-20 阿克佐诺贝尔股份有限公司 用于油基钻井液的基于多胺和脂肪酸/羧酸的聚酰胺乳化剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508628A (en) * 1983-05-19 1985-04-02 O'brien-Goins-Simpson & Associates Fast drilling invert emulsion drilling fluids
US4663076A (en) * 1984-05-10 1987-05-05 Milchem Incorporated Invert emulsion drilling fluid comprising oligamide composition
US4658036A (en) * 1985-10-03 1987-04-14 Westvaco Corporation Invert emulsifiers for oil-base drilling muds
CN102027092A (zh) * 2008-05-15 2011-04-20 阿克佐诺贝尔股份有限公司 用于油基钻井液的基于多胺和脂肪酸/羧酸的聚酰胺乳化剂

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105907381A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 油基钻井液用聚酰胺类辅乳化剂及制备方法
CN109722230A (zh) * 2017-10-27 2019-05-07 中石化石油工程技术服务有限公司 一种油基钻井液用乳化剂及其制备方法和钻井液
CN109722230B (zh) * 2017-10-27 2021-07-23 中石化石油工程技术服务有限公司 一种油基钻井液用乳化剂及其制备方法和钻井液
CN108276976B (zh) * 2017-12-28 2021-03-30 中国石油天然气集团公司 一种高效油基钻井液乳化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105524601A (zh) 一种乳化剂组合物及其制备方法
Mahmoud et al. Hole cleaning and drilling fluid sweeps in horizontal and deviated wells: Comprehensive review
EP2207862B1 (en) Drilling composition, process for its preparation, and applications thereof
CA2892940C (en) Drilling a well with predicting sagged fluid composition and mud weight
CA1280587C (en) Spacer fluid
CA2656375C (en) Fluid loss additive for oil-based muds
CA2804172C (en) Flat rheology wellbore fluid
EP1338755A2 (en) Well treatment methods
GB2277759A (en) Additives for water-based drilling fluid
EA010612B1 (ru) Применение сортированного по размерам барита в качестве утяжелителя для буровых растворов
CN102575149A (zh) 反相乳液中提高的悬浮特性
CN105505348A (zh) 一种乳化剂、其乳化剂组合物及制备方法
CN103923623A (zh) 一种油基钻井液
CN103827250A (zh) 降滤失剂及其制备方法和用途
CN105505343A (zh) 一种降滤失剂、其降滤失剂组合物及制备方法
Paulauskiene Petroleum extraction engineering
CN104592959A (zh) 一种耐高温油基钻井液用提切剂及其制备方法与应用
CN109266319A (zh) 一种全油基钻井液及其制备方法和应用
CN106701045A (zh) 一种高效封堵型钻井液防塌剂、生产方法及其使用方法
CN109628075A (zh) 一种用于泥质砂岩油层的低固相钻井液及其制备方法
CN100363455C (zh) 一种正电性水基解卡剂及其制备方法
CN104962254A (zh) 一种低成本甲酸盐钻孔冲洗液
US20190136111A1 (en) Composition for drilling fluid and method of drilling a borehole
CN105131924B (zh) 自发泡洗井液用增粘剂及洗井液配置剂及洗井液
WO2008103596A1 (en) Use of lamellar weighting agents in drilling muds

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160420

RJ01 Rejection of invention patent application after publication