[发明专利]一种油基钻井液用乳化剂

说明书

本发明涉及一种油基钻井液用乳化剂，该乳化剂包含0.5‑2.5重量份多聚脂肪酰胺，0.5‑2重量份高级脂肪酸酰胺，0.5‑3重量份脂肪醇聚醚。该乳化剂的制备方法包括：将二聚脂肪酰胺、高级脂肪酰胺与脂肪醇聚醚混合，得到高效环保油基钻井液用乳化剂。本发明的油基钻井液用乳化剂高效环保，使用量低，具有良好的乳化性能及耐温性能，形成的油基钻井液稳定性、耐温性较好，应用范围广泛，在柴油、白油、气制油等体系中能发挥较好的性能。可满足大位移井、水平井等复杂井况的需求。

技术领域

本文涉及钻井液技术，尤指一种油基钻井液用乳化剂。

背景技术

随着国家加大能源勘探开发的指导方针的执行以及随着石油储量的下降，开发新的油藏已经成为各大石油公司发展的迫切要求。在钻井液领域，油基/合成基钻井液在井壁稳定、润滑防卡、抑制页岩水化膨胀和地层造浆，以及快速钻进等方面具有明显优势，成为钻探高温深井、海上钻井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段和储层保护的重要手段。油包水钻井液用油量少，降低生产成本大，成为常用的油基钻井液，但是，油包水钻井液是热力学不稳定体系，在钻井过程中随着乳化剂的消耗，会乳化失效。乳化剂是油基/合成基钻井液稳定的关键因素。目前市场上提供用作油基/合成基钻井液的乳化剂品种较少，而报道用于三次采油的乳化剂相对较多，且国内油基/合成基钻井液用乳化剂多依赖国外产品，且乳化剂加量大，乳化效率差。且部分乳化剂硫元素，磷元素，于环境有害。

因此，研发一种高效环保的乳化剂成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种油基钻井液用高效环保乳化剂，该乳化剂既能满足环保需求，又具有较高的乳化性能，且应用广泛，在柴油、白油、气制油等体系中能发挥较好的性能。乳化效率高，界面张力低。

本申请提供了一种油基钻井液用乳化剂，所述乳化剂按重量份计包括：0.5-2.5份多聚脂肪酰胺、0.5-2份高级脂肪酸酰胺和0.5-3份脂肪醇聚醚。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，脂肪醇聚醚选自脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧丙烯醚中的一种或两种，所述脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧丙烯醚的亲水链段链节为2-6。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，所述多聚脂肪酰胺的原料包括：多聚酸和多乙烯多胺，或者多聚酸和多乙醇胺；原料用量按照羧基和胺基(NH₂)的摩尔比为(1:1)-(1:2)加料。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，所述多聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种；

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，可选地，所述多乙醇胺选自单乙醇胺和二乙醇胺中的一种或多种。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，所述多聚脂肪酰胺的制备方法包括以下步骤：

1)在多聚酸中加入多聚酸10wt.％-15wt.％的稀释剂，搅拌加热；

可选地，所述稀释剂选自二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚；

2)当升温到110℃-130℃时，向步骤1中稀释后的多聚酸加入多乙烯多胺或多乙醇胺，之后升温，控制反应温度在130-170℃，直至无水产生后继续反应20-50min；

3)完成反应，即为多聚脂肪酰胺；

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，可选地，在制得多聚脂肪酰胺后降温至50℃-80℃，加入多聚酸质量分数5％-20％的生物柴油作为溶剂，混合搅拌均匀，待用。

在本发明提供的油基钻井液用乳化剂中，所述高级脂肪酸酰胺的原料包括：脂肪酸和多乙烯多胺；原料用量按照羧基和胺基(NH₂)的摩尔比为(1:1)-(1:2)加料。