一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201710266952.1

申请日:

20170421

公开号:

CN108728054A

公开日:

20181102

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C09K8/035,C09K8/32,C08B15/06,C08B3/14

主分类号:

C09K8/035,C09K8/32,C08B15/06,C08B3/14

申请人:

中国石油化工股份有限公司,南化集团研究院

发明人:

封心领,袁俊秀,靳志超,逯贵广,庞雨微

地址:

210048 江苏省南京市六合区葛关路699号

优先权:

CN201710266952A

专利代理机构:

南京天翼专利代理有限责任公司

代理人:

汤志武

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内容摘要

本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法,在氮气保护下,向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉,在20‑25℃下碱化1‑2h,加入氯乙酸,升温至50‑80℃反应1‑2h后,采用冰醋酸调pH值至4‑6,加入有机胺,升温至140‑180℃反应1‑2h后,出料得到油基钻井液降滤失剂。本发明提供的油基降滤失剂能够适用于柴油、白油以及合成基钻井液体系中,产品对环境友好,降滤失效果显著且制备方法和所需设备条件简单,易于实施。

权利要求书

1.一种油基钻井液用降滤失剂,其特征在于,按重量份数计,包含如下组分:α纤维素>96%的精制棉:50份,有机溶剂:400-500份;NaOH溶液:100-120份;氯乙酸:100-137份;有机胺:100-200份。 2.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于所述的NaOH溶液的浓度按质量百分数计为45%-50%。 3.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于所述的有机溶剂为异丙醇、甲苯、乙醇、丙酮中的一种或者几种的混合物。 4.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于所述的有机胺为C-C烷基伯胺、仲胺中的一种或几种混合。 5.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于包含以下步骤:在氮气保护下,向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉,在20-25℃下碱化1-2h,加入氯乙酸,升温至50-80℃反应1-2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入有机胺,升温至140-180℃反应1-2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。 6.根据权利要求5所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于所述在氮气保护下,向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉,在20-25℃下碱化1.5h,加入氯乙酸,升温至50℃反应1-2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入有机胺,升温至180℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

说明书

技术领域

本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法,本发明制备的油基钻井液用降滤失剂适用于油田钻井工程技术领域。

背景技术

近年来,随着国内外能源需求的不断增加,石油勘探开发逐渐向深部和复杂地层钻进,钻探深井、超深井、大斜度井、多分支井、水平井等复杂井的数量越来越多,此外,对非常规油气资源的开发,对油基钻井液的需求逐渐增多。降滤失剂作为钻井液处理剂中的一种必不可少的成分,主要作用是使钻井液在井壁上形成薄而致密的泥饼,从而起到降滤失以及改善泥饼质量等作用,是维护钻井液性能稳定,改善钻井液流变性、减少有害液体向地层滤失,以及稳定井壁、保证井径规则和油气层的重要化学处理剂。它对于安全高效钻井,防止钻井事故的发生有着重要的作用。国内对油基钻井液用降滤失剂的研制还比较少,主要是沥青类和有机胺改性腐殖酸类降滤失剂,其中沥青类产品具有污染环境、用量大以及影响钻速的缺点,目前常用的油基钻井液配方中,已对其限制使用;有机胺改性腐殖酸类降滤失剂具有在油基钻井液中分散不好的缺陷,尤其是在低毒环保型的基础油中,分散性更差,降滤失效果与沥青类产品相比还有一定差距。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种没有环境污染,在油基钻井液中具有分散性能好,具有优良降滤失效果的油基钻井液降滤失剂及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现的:一种油基钻井液用降滤失剂,其特征在于,按重量份数计,包含如下组分:精制棉:50份,有机溶剂:400-500份; NaOH溶液:100-120份;氯乙酸:100-137份;有机胺:100-200份。

一般地,所述的NaOH溶液的浓度按质量百分数计为:45%-50%。

所述的有机溶剂为异丙醇、甲苯、乙醇、丙酮中的一种或者几种的混合物。

所述的有机胺为C14-C18烷基伯胺、仲胺中的一种或几种混合。

本发明所述油基钻井液用降滤失剂的制备方法,其特征在于包含以下步骤:在氮气保护下,向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉,在20-25℃下碱化1-2h,加入氯乙酸,升温至50-80℃反应1-2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入有机胺,升温至140-180℃反应1-2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

所述的较优的制备方法为:在氮气保护下,向反应釜中依次加入NaOH溶液、有机溶剂、精制棉,在20-25℃下碱化1.5h,加入氯乙酸,升温至50℃反应1-2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入有机胺,升温至180℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

本发明具有以下优点:

本发明的油基降滤失剂原料易得,制备工艺简单;降滤失剂为纤维素衍生物,环境友好;该降滤失剂在油基钻井液易分散,与其它钻井液处理剂配伍性好。

具体实施方式

为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐明发明的内容,但本发明的内容不仅限于下面的实施例。

实施例1

在氮气保护下,向反应釜中依次加入120份浓度为45%NaOH溶液、500份异丙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1h,加入100份氯乙酸,升温至50℃反应1h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入100份十八烷基伯胺,升温至140℃反应1h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例2

在氮气保护下,向反应釜中依次加入100份浓度为47%NaOH溶液、400份异丙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1h,加入137份氯乙酸,升温至50℃反应1h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入200份十四烷基伯胺,升温至140℃反应1h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例3

在氮气保护下,向反应釜中依次加入100份浓度为46%NaOH溶液、400份甲苯,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1.5h,加入120份氯乙酸,升温至50℃反应2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入150份十六烷基伯胺,升温至150℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例4

在氮气保护下,向反应釜中依次加入120份浓度为50%NaOH溶液、500份乙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化2h,加入137份氯乙酸,升温至70℃反应2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入150份十八烷基伯胺,升温至180℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例5

在氮气保护下,向反应釜中依次加入100份浓度为45%NaOH溶液、400份乙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1h,加入100份氯乙酸,升温至50℃反应1h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入100份十七烷基伯胺,升温至140℃反应1h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例6

在氮气保护下,向反应釜中依次加入120份浓度为48%NaOH溶液、500份丙酮,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化2h,加入137份氯乙酸,升温至80℃反应2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入200份十八烷基伯胺,升温至180℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例7

在氮气保护下,向反应釜中依次加入110份浓度为50%NaOH溶液、450份异丙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1.5h,加入117份氯乙酸,升温至75℃反应1.5h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入150份十四烷基伯胺,升温至170℃反应1.5h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例8

在氮气保护下,向反应釜中依次加入110份浓度为47%NaOH溶液、460份甲苯,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1.5h,加入120份氯乙酸,升温至60℃反应2h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入160份十六烷基伯胺,升温至160℃反应2h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例9

在氮气保护下,向反应釜中依次加入115份浓度为45%NaOH溶液、450份乙醇,50份精制棉充分搅拌,在20℃下碱化1h,加入100份氯乙酸,升温至50℃反应1h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入100份十七烷基伯胺,升温至140℃反应1h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

实施例10

在氮气保护下,向反应釜中依次加入117份浓度为45%NaOH溶液、500份乙醇,50份精制棉充分搅拌,在23℃下碱化1h,加入120份氯乙酸,升温至73℃反应1h后,采用冰醋酸调pH值至4-6,加入100份十七烷基伯胺,升温至140℃反应1h后,压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。

性能评价

对实施例1-10样品进行性能评价。

柴油基钻井液配方:240mL柴油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。

白油基钻井液配方:240mL5#白油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。

合成基钻井液配方:240 mL LAO+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g辅乳化剂+12g降滤失剂。

分别测试降滤失剂在这三种钻井液中的性能,测试结果如下。

表1 柴油基钻井液中的测试结果

表2 白油基钻井液中的测试结果

表3 合成基钻井液中的测试结果

从表1、表2、表3的数据可以看出:柴油基钻井液、白油基钻井液、合成基钻井液加入降滤失剂后其API滤失和高温高压滤失量,比没有添加滤失剂的钻井液小很多,说明本发明的降滤失剂在油基钻井液的降滤失效果显著。

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710266952.1 (22)申请日 2017.04.21 (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 210048 江苏省南京市六合区葛关路 699号 申请人 南化集团研究院 (72)发明人 封心领袁俊秀靳志超逯贵广 庞雨微 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任 公司 32112 代理人 汤志武 (51)Int.Cl. C09K 8/035(2006.01) C09K 8/32(2006.01) C08B 15/06(2006.01) C08B 3/14(。

2、2006.01) (54)发明名称 一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及 其制备方法, 在氮气保护下, 向反应釜中依次加 入NaOH溶液、 有机溶剂、 精制棉, 在20-25下碱 化1-2h, 加入氯乙酸, 升温至50-80反应1-2h 后, 采用冰醋酸调pH值至4-6, 加入有机胺, 升温 至140-180反应1-2h后, 出料得到油基钻井液 降滤失剂。 本发明提供的油基降滤失剂能够适用 于柴油、 白油以及合成基钻井液体系中, 产品对 环境友好, 降滤失效果显著且制备方法和所需设 备条件简单, 易于实施。 权利要求书1页 说明书6页 CN 。

3、108728054 A 2018.11.02 CN 108728054 A 1.一种油基钻井液用降滤失剂, 其特征在于, 按重量份数计, 包含如下组分: 纤维素 96%的精制棉: 50份, 有机溶剂: 400-500份; NaOH溶液: 100-120份; 氯乙酸: 100-137份; 有机 胺: 100-200份。 2.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于所述的 NaOH溶液的浓度按质量百分数计为45%-50%。 3.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于所述的 有机溶剂为异丙醇、 甲苯、 乙醇、 丙酮中的一种或者几种的混合物。 。

4、4.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于所述的 有机胺为C14-C18烷基伯胺、 仲胺中的一种或几种混合。 5.根据权利要求1所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于包含以 下步骤: 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入NaOH溶液、 有机溶剂、 精制棉, 在20-25下碱 化1-2h, 加入氯乙酸, 升温至50-80反应1-2h后, 采用冰醋酸调pH值至4-6, 加入有机胺, 升 温至140-180反应1-2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。 6.根据权利要求5所述的一种油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于所述在 氮气保护下, 向反应。

5、釜中依次加入NaOH溶液、 有机溶剂、 精制棉, 在20-25下碱化1.5h, 加 入氯乙酸, 升温至50反应1-2h后, 采用冰醋酸调pH值至4-6, 加入有机胺, 升温至180反 应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108728054 A 2 一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种油基钻井液用降滤失剂及其制备方法, 本发明制备的油基钻井液 用降滤失剂适用于油田钻井工程技术领域。 背景技术 0002 近年来, 随着国内外能源需求的不断增加, 石油勘探开发逐渐向深部和复杂地层 钻进, 钻探深井、 超深井、 大斜度井、。

6、 多分支井、 水平井等复杂井的数量越来越多, 此外, 对非 常规油气资源的开发, 对油基钻井液的需求逐渐增多。 降滤失剂作为钻井液处理剂中的一 种必不可少的成分, 主要作用是使钻井液在井壁上形成薄而致密的泥饼, 从而起到降滤失 以及改善泥饼质量等作用, 是维护钻井液性能稳定, 改善钻井液流变性、 减少有害液体向地 层滤失, 以及稳定井壁、 保证井径规则和油气层的重要化学处理剂。 它对于安全高效钻井, 防止钻井事故的发生有着重要的作用。 国内对油基钻井液用降滤失剂的研制还比较少, 主 要是沥青类和有机胺改性腐殖酸类降滤失剂, 其中沥青类产品具有污染环境、 用量大以及 影响钻速的缺点, 目前常用的。

7、油基钻井液配方中, 已对其限制使用; 有机胺改性腐殖酸类降 滤失剂具有在油基钻井液中分散不好的缺陷, 尤其是在低毒环保型的基础油中, 分散性更 差, 降滤失效果与沥青类产品相比还有一定差距。 发明内容 0003 本发明的目的在于针对现有技术的不足, 提供一种没有环境污染, 在油基钻井液 中具有分散性能好, 具有优良降滤失效果的油基钻井液降滤失剂及其制备方法。 0004 本发明的目的通过以下技术方案实现的: 一种油基钻井液用降滤失剂, 其特征在 于, 按重量份数计, 包含如下组分: 精制棉: 50份, 有机溶剂: 400-500份; NaOH溶液: 100-120 份; 氯乙酸: 100-137。

8、份; 有机胺: 100-200份。 0005 一般地, 所述的NaOH溶液的浓度按质量百分数计为: 45%-50%。 0006 所述的有机溶剂为异丙醇、 甲苯、 乙醇、 丙酮中的一种或者几种的混合物。 0007 所述的有机胺为C14-C18烷基伯胺、 仲胺中的一种或几种混合。 0008 本发明所述油基钻井液用降滤失剂的制备方法, 其特征在于包含以下步骤: 在氮 气保护下, 向反应釜中依次加入NaOH溶液、 有机溶剂、 精制棉, 在20-25下碱化1-2h, 加入 氯乙酸, 升温至50-80反应1-2h后, 采用冰醋酸调pH值至4-6, 加入有机胺, 升温至140-180 反应1-2h后, 压滤。

9、出料得到油基钻井液降滤失剂。 0009 所述的较优的制备方法为: 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入NaOH溶液、 有机溶 剂、 精制棉, 在20-25下碱化1.5h, 加入氯乙酸, 升温至50反应1-2h后, 采用冰醋酸调pH 值至4-6, 加入有机胺, 升温至180反应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失剂。 0010 本发明具有以下优点: 本发明的油基降滤失剂原料易得, 制备工艺简单; 降滤失剂为纤维素衍生物, 环境友 好; 该降滤失剂在油基钻井液易分散, 与其它钻井液处理剂配伍性好。 说明书 1/6 页 3 CN 108728054 A 3 具体实施方式 0011 为了更好的理解本发。

10、明, 下面结合实施例进一步阐明发明的内容, 但本发明的内 容不仅限于下面的实施例。 0012 实施例1 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入120份浓度为45%NaOH溶液、 500份异丙醇, 50份精 制棉充分搅拌, 在20下碱化1h, 加入100份氯乙酸, 升温至50反应1h后, 采用冰醋酸调pH 值至4-6, 加入100份十八烷基伯胺, 升温至140反应1h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤 失剂。 0013 实施例2 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入100份浓度为47%NaOH溶液、 400份异丙醇, 50份精 制棉充分搅拌, 在20下碱化1h, 加入137份氯乙酸, 升温至50反应1h。

11、后, 采用冰醋酸调pH 值至4-6, 加入200份十四烷基伯胺, 升温至140反应1h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤 失剂。 0014 实施例3 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入100份浓度为46%NaOH溶液、 400份甲苯, 50份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化1.5h, 加入120份氯乙酸, 升温至50反应2h后, 采用冰醋酸调pH 值至4-6, 加入150份十六烷基伯胺, 升温至150反应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤 失剂。 0015 实施例4 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入120份浓度为50%NaOH溶液、 500份乙醇, 50份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化2h。

12、, 加入137份氯乙酸, 升温至70反应2h后, 采用冰醋酸调pH值 至4-6, 加入150份十八烷基伯胺, 升温至180反应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失 剂。 0016 实施例5 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入100份浓度为45%NaOH溶液、 400份乙醇, 50份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化1h, 加入100份氯乙酸, 升温至50反应1h后, 采用冰醋酸调pH值 至4-6, 加入100份十七烷基伯胺, 升温至140反应1h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失 剂。 0017 实施例6 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入120份浓度为48%NaOH溶液、 500份丙酮, 5。

13、0份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化2h, 加入137份氯乙酸, 升温至80反应2h后, 采用冰醋酸调pH值 至4-6, 加入200份十八烷基伯胺, 升温至180反应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失 剂。 0018 实施例7 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入110份浓度为50%NaOH溶液、 450份异丙醇, 50份精 制棉充分搅拌, 在20下碱化1.5h, 加入117份氯乙酸, 升温至75反应1.5h后, 采用冰醋酸 调pH值至4-6, 加入150份十四烷基伯胺, 升温至170反应1.5h后, 压滤出料得到油基钻井 液降滤失剂。 说明书 2/6 页 4 CN 108728054 A 。

14、4 0019 实施例8 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入110份浓度为47%NaOH溶液、 460份甲苯, 50份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化1.5h, 加入120份氯乙酸, 升温至60反应2h后, 采用冰醋酸调pH 值至4-6, 加入160份十六烷基伯胺, 升温至160反应2h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤 失剂。 0020 实施例9 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入115份浓度为45%NaOH溶液、 450份乙醇, 50份精制 棉充分搅拌, 在20下碱化1h, 加入100份氯乙酸, 升温至50反应1h后, 采用冰醋酸调pH值 至4-6, 加入100份十七烷基伯胺, 升温至140反。

15、应1h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失 剂。 0021 实施例10 在氮气保护下, 向反应釜中依次加入117份浓度为45%NaOH溶液、 500份乙醇, 50份精制 棉充分搅拌, 在23下碱化1h, 加入120份氯乙酸, 升温至73反应1h后, 采用冰醋酸调pH值 至4-6, 加入100份十七烷基伯胺, 升温至140反应1h后, 压滤出料得到油基钻井液降滤失 剂。 0022 性能评价 对实施例1-10样品进行性能评价。 0023 柴油基钻井液配方: 240mL柴油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g 辅乳化剂+12g降滤失剂。 0024 白油基钻井液配方: 24。

16、0mL5#白油+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+ 4g辅乳化剂+12g降滤失剂。 0025 合成基钻井液配方: 240 mL LAO+6g有机土+60mL 20%CaCl2溶液+12g主乳化剂+4g 辅乳化剂+12g降滤失剂。 0026 分别测试降滤失剂在这三种钻井液中的性能, 测试结果如下。 0027 表1 柴油基钻井液中的测试结果 说明书 3/6 页 5 CN 108728054 A 5 表2 白油基钻井液中的测试结果 说明书 4/6 页 6 CN 108728054 A 6 表3 合成基钻井液中的测试结果 说明书 5/6 页 7 CN 108728054 A 7 从表1、 表2、 表3的数据可以看出: 柴油基钻井液、 白油基钻井液、 合成基钻井液加入降 滤失剂后其API滤失和高温高压滤失量, 比没有添加滤失剂的钻井液小很多, 说明本发明的 降滤失剂在油基钻井液的降滤失效果显著。 说明书 6/6 页 8 CN 108728054 A 8 。

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