[发明专利]用于井眼钻井液的由酯化废植物油的环保型乳化剂合成

说明书

描述了用于井眼钻井液的由酯化废植物油的环保型乳化剂合成。将原料废植物油酯化以产生原料废植物油的甲酯。将苛性苏打溶液添加到所述甲酯中，得到混合物。对该混合物进行热处理。调节混合物的pH，导致形成水相和非水相。将水相与非水相分离。

优先权申明

本申请要求提交于2017年7月27日并且名称为“用于井眼钻井液的由酯化废植物油的环保型乳化剂合成”的美国临时专利申请号62/537,572以及提交于2018年7月23日并且名称为“用于井眼钻井液的由酯化废植物油的环保型乳化剂合成”的美国专利申请号16/042,723的优先权，这些申请的内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及由酯化废植物油合成用于井眼钻井系统的环保型乳化剂。

背景技术

井眼钻井操作将井眼钻井液用于多种目的，包括例如冷却钻头或将井眼岩屑从井眼内部运输到地面。钻井液还用于通过在钻探井眼时用作钻柱的润滑介质来减少钻柱与套管、井眼壁或两者之间的摩擦。钻井液可以分为几类，例如油基钻井液或水基钻井液。有时，将添加剂添加到任一种或两种钻井液中，以增强钻井液的性能。

发明内容

本公开描述了用于井眼钻井液(例如油基井眼钻井液)的由酯化废植物油的环保型乳化剂合成。

本文描述的主题的某些方面可以实施为一种方法。将原料废植物油酯化以产生原料废植物油的甲酯。将苛性苏打溶液添加到所述甲酯中，得到混合物。对该混合物进行热处理。调节混合物的pH，导致形成水相和非水相。将水相与非水相分离。

该方面和其他方面可以包括以下特征中的一个或多个。苛性苏打溶液可以包括溶解在溶剂中的醇盐。醇盐可以包括氢氧化钠。溶剂可以包括水。可以在热处理混合物期间搅拌混合物。可以将混合物加热至高于室温的温度。该温度可以基本上为60℃。可以添加酸来调节混合物的pH。酸可以是按体积计基本上为31％的盐酸。混合物的调节的pH可以基本上为4至5。

本文描述的主题的某些方面可以实施为一种方法。使废植物油的甲酯的酯基断裂以产生废植物油的乳化剂。将苛性苏打溶液添加到所述甲酯中，得到混合物。在基本上60℃对混合物进行热处理。通过添加酸来调节混合物的pH。响应于添加酸而形成水相和非水相。将水相与非水相分离。

本说明书中描述的主题的一个或多个实施方案的细节在所附附图和描述中给出。主题的其它特征、方面和优点将由所述描述、附图和权利要求书而显见。

附图说明

图1是钻井液循环系统的示意图。

图2是示出了钻井液流过钻柱以及钻柱与井眼之间的环状空间的示意图。

图3是使用酯化废植物油生产乳化剂的一个示例性方法的流程图。

图4是生产酯化废植物油的一个示例性方法的流程图。

各个附图中的类似参考数字和标记表示类似的元件。

具体实施方式

对于钻孔的某些高压和高温(HPHT)段，水基钻井液可能不是可行的钻井液选择。对于这样的HPHT段，可以将反相乳液油基泥浆(OBM)用作钻井液。页岩地层对水敏感，并且在与水接触时可以溶胀、崩解和塌陷。为此，当对反应性极强的页岩段进行钻井时，OBM也用作钻井液以稳定页岩。某些油基钻井液，诸如反相乳液OBM或100％油基钻井液，包括乳化剂以产生油包水的稳定乳液。乳化剂是具有亲水性头基和疏水性尾部(例如长链疏水性尾部)的一类表面活性剂。乳化剂可以降低水相和油相之间的界面张力，以实现钻井液的稳定性。妥尔油脂肪酸(TOFA)是用于油基钻井液(例如反相乳液OBM)的乳化剂的一种示例性类型。