《一种用于高密度油基钻井液的润湿剂及其应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种用于高密度油基钻井液的润湿剂及其应用.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310120277.3 (22)申请日 2013.04.09 (73)专利权人 四川仁智油田技术服务股份有限 公司 地址 621000 四川省绵阳市滨河北路东段 116号 (72)发明人 张军彭商平杨飞潘宇 于志纲 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 卿诚吴彦峰 (51)Int.Cl. C09K 8/035(2006.01) C09K 8/32(2006.01) (56)对比文件 CN 102504772 A,2012.06.20, U。
2、S 2006258541 A1,2006.11.16, US 2008006404 A1,2008.01.10, CN 101253251 A,2008.08.27, CN 103012180 A,2013.04.03, 胡松霞.失水山梨醇单油酸酯的合成及其乳 化力的研究. 南京理工大学硕士学位论文 .2004, 李岿.斯潘类非离子表面活性剂的生产与应 用. 精细石油化工进展 .2005, (第01期), 审查员 徐燕 (54)发明名称 一种用于高密度油基钻井液的润湿剂及其 应用 (57)摘要 本发明公开了一种用于高密度油基钻井液 的润湿剂及其应用， 目的在于解决目前国外生产 的润湿剂价格昂贵。
3、， 使用成本较高， 而国内相关 润湿剂产品种类较少的问题， 其由斯盘80和吐温 80按一定配比组成。 本发明所制备的用于高密度 油基钻井液的润湿剂， 原料来源广泛， 制作工艺 简单， 实用性强， 能够长期保持产品的稳定性。 本 发明的润湿剂能够对高比重油基钻井液中的重 晶石能起到很好的润湿效果， 性价比高于国内外 同类产品， 具有较好的市场应用前景。 权利要求书1页 说明书5页 CN 103194187 B 2016.08.03 CN 103194187 B 1.一种用于高密度油基钻井液的润湿剂， 其特征在于， 由如下重量份的组分组成： 斯盘8041份， 吐温8059份， 所述润湿剂的HLB值。
4、为8.7。 2.根据权利要求1所述用于高密度油基钻井液的润湿剂的应用， 其特征在于， 向油基钻 井液中加入的润湿剂的质量为油基钻井液的0.2%4.0%。 3.根据权利要求2所述用于高密度油基钻井液的润湿剂的应用， 其特征在于， 向油基钻 井液中加入的润湿剂的质量为油基钻井液的0.5%2.0%。 权利要求书 1/1 页 2 CN 103194187 B 2 一种用于高密度油基钻井液的润湿剂及其应用 技术领域 0001 本发明涉及化工领域， 尤其是油气田油基钻井液的润湿剂， 具体为一种用于高密 度油基钻井液的润湿剂及其应用。 背景技术 0002 在钻井作业中， 需要重点关注井下压力控制， 维护稳定。
5、的钻井液密度是安全作业 的保障。 对于油基钻井液而言， 其中含有加重剂颗粒， 加重剂多为亲水性分子， 加重剂在油 包水乳状液中分散是否均匀、 是否发生沉降， 将会直接影响钻井液的静态密度。 同时， 地层 中的亲水粘土颗粒侵入油基钻井液时， 会趋向于与水结合， 从而发生颗粒聚集， 最终影响钻 井液的流变性能。 目前通常做法是采用润湿剂改变颗粒表面的润湿性， 提高加重剂的悬浮 性和减弱粘土颗粒的聚集， 以保证钻井液的聚结和沉降稳定性。 保证钻井液的稳定性是安 全优质快速钻井的前提， 而润湿剂对钻井液的稳定性则具有重要影响。 0003 目前， 国外生产的润湿剂价格昂贵， 使用成本较高， 而国内相关润。
6、湿剂产品种类较 少。 为了提高高密度油基钻井液的性能要求， 迫切需要一种新的润湿剂。 发明内容 0004 本发明的发明目的在于： 针对目前国外生产的润湿剂价格昂贵， 使用成本较高， 而 国内相关润湿剂产品种类较少的问题， 提供一种用于高密度油基钻井液的润湿剂及其应 用。 本发明所制备的用于高密度油基钻井液的润湿剂， 原料来源广泛， 制作工艺简单， 实用 性强， 能够长期保持产品的稳定性。 本发明的润湿剂能够对高比重油基钻井液中的重晶石 能起到很好的润湿效果， 性价比高于国内外同类产品， 具有较好的市场应用前景。 0005 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 0006 一种用于高密度油。
7、基钻井液的润湿剂， 由如下重量份的组分组成： 0007 斯盘8025-60份， 0008 吐温8040-75份。 0009 作为优选,由如下重量份的组分组成： 0010 斯盘8055-60份， 0011 吐温8040-45份。 0012 所述润湿剂的HLB值为79。 0013 作为优选,由如下重量份的组分组成： 0014 斯盘8059份， 0015 吐温8041份， 0016 所述润湿剂的HLB值为8.7。 0017 前述用于高密度油基钻井液的润湿剂的应用， 向油基钻井液中加入的润湿剂的质 量为油基钻井液的0.2%4.0%。 0018 前述用于高密度油基钻井液的润湿剂的应用， 向油基钻井液中加。
8、入的润湿剂的质 说明书 1/5 页 3 CN 103194187 B 3 量为油基钻井液的0.5%2.0%。 0019 本发明针对高密度油基钻井液流变性能要求， 通过大量分析、 研究， 最终选用来源 广泛、 HLB值适宜的多元醇型表面活性剂斯盘80及聚氧乙烯型表面活性剂斯盘80进行特定 配合， 从而制备出本发明的用于高密度油基钻井液的润湿剂。 采用的斯盘80的HLB值为4.3， 吐温80的HLB值为15。 0020 本发明所制备的润湿剂的HLB值为79。 HLB值是指表面活性剂的亲水亲油平衡值。 表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子， 表面活性剂分子中亲水基和亲油基之 间的大小和力量平。
9、衡程度的量即是HLB值。 作为优选， 本发明所制备的润湿剂的HLB值为 8.7。 通过实践发现， 采用HLB值小于7表面活性剂斯盘80和HLB值大于7的表面活性剂斯盘80 混合后， 当润湿剂的HLB值为8.7时， 性能最佳。 0021 同时， 本发明还提供所述用于高密度油基钻井液的润湿剂的应用， 向油基钻井液 中加入的润湿剂的质量为油基钻井液的0.2%4.0%， 作为优选， 向油基钻井液中加入的润湿 剂的质量为油基钻井液的0.5%2.0%。 实验证明， 将本发明的润湿剂加入比重为2.15g/cm3 的油基钻井液中后， 重晶石能够均匀分散， 说明本发明能够有效改善钻井液流变性能。 0022 本发。
10、明所采用的斯盘80和吐温80均属于同一种物种经酯化和缩聚的反应产物， 两 者化学性质相似， 混合后物质本身特性不发生改变。 经过试验证明:本发明的润湿剂分散均 匀,并能长期保持稳定。 0023 同时， 申请人采用了中国专利CN201010521882.8， 名称为： 一种油基钻井液润湿剂 的评价方法， 对本发明的产品进行了测试。 测试结果表明： 本发明所研制的用于高密度油基 钻井液的润湿剂可以达到同类产品的水平,但本发明产品的性价比高于国内外同类产品。 0024 综上所述， 本发明采用两种来源广泛的表面活性剂按特定比例配比混合而成， 原 料来源广泛,制作工艺简单， 适用性强， 抗高温， 混合后。
11、能保持长期稳定， 对高比重油基钻井 液中的重晶石能起到很好的润湿效果， 润湿性能显著优于常规单一表面活性剂。 本发明的 性价比高于国内外同类产品， 具有推广应用的潜力。 本发明通过对润湿剂评价和润湿剂加 入高比重油基钻井液中的性能评价， 优选出适合该润湿剂的最佳配比， 形成了本发明的油 基钻井液润湿剂。 具体实施方式 0025 本说明书中公开的所有特征， 或公开的所有方法或过程中的步骤， 除了互相排斥 的特征和/或步骤以外， 均可以以任何方式组合。 0026 本说明书中公开的任一特征， 除非特别叙述， 均可被其他等效或具有类似目的的 替代特征加以替换。 即， 除非特别叙述， 每个特征只是一系列。
12、等效或类似特征中的一个例子 而已。 0027 实施例1 0028 将25份斯盘80和75份吐温80混合均匀， 其中斯盘80的HLB值为4.3， 吐温80的HLB值 为15， 混合所得润湿剂的HLB值为7。 0029 将得到的湿润剂加入到比重为2.15g/cm3的油基钻井液中， 润湿剂的质量为油基 钻井液的1.5%。 测试的相应实验数据如表1所示。 0030 表1实施例1的测试结果 说明书 2/5 页 4 CN 103194187 B 4 0031 实施例2 0032 将34份斯盘80和66份吐温80混合均匀， 其中斯盘80的HLB值为4.3， 吐温80的HLB值 为15， 混合所润湿剂的HLB。
13、值为8。 0033 将得到的湿润剂加入到比重为2.15g/cm3的油基钻井液中， 润湿剂的质量为油基 钻井液的1.5%。 测试的相应实验数据如表2所示。 0034 表2实施例2的测试结果 0035 0036 实施例3 0037 将45份斯盘80和55份吐温80混合均匀， 其中斯盘80的HLB值为4.3， 吐温80的HLB值 为15， 混合所的润湿剂的HLB值为9。 0038 将得到的湿润剂加入到比重为2.15g/cm3的油基钻井液中， 润湿剂的质量为油基 钻井液的1.5%。 测试的相应实验数据如表2所示。 0039 表3实施例3的测试结果 0040 0041 实施例4 0042 编号4是指将5。
14、9份斯盘80和41份吐温80混合均匀后， 以油基钻井液质量1.5%的加 量加入油基钻井液后测得的性能数据； 编号5是先分别称取与标号4相同质量的斯盘80和吐 温80， 然后将斯盘80和吐温80依次加入到油基钻井液， 所测得的性能数据。 标号4、 5所采用 的斯盘80、 吐温80、 油基钻井液相同。 标号5中使用的斯盘80的质量与标号4中使用的斯盘80 的质量相同， 标号5中使用的吐温80的质量与标号4中使用的吐温80的质量相同， 标号5中使 用的油基钻井液的质量与标号4中使用的油基钻井液的质量相同， 即： 标号5中， 斯盘80、 吐 温80二者质量之和为油基钻井液质量的1.5%。 0043 油。
15、基钻井液由如下质量分数比的组分组成： 47.6%柴油+3%乳化剂+1.5%石灰+1.0% 说明书 3/5 页 5 CN 103194187 B 5 有机土+2.5%油溶性沥青+6.4%32%CaCl2盐水+38%重晶石。 即： 柴油占油基钻井液质量的 47.6%， 乳化剂占油基钻井液质量的3%， 石灰占油基钻井液质量的1.5%， 有机土占油基钻井 液质量的1.0%， 油溶性沥青占油基钻井液质量的2.5%， 32%CaCl2盐水占油基钻井液质量 的6.4%， 重晶石占油基钻井液质量的38%。 0044 32%CaCl2盐水是指将CaCl2溶于水中,制备成水溶液,CaCl2占水溶液质量的32%, 。
16、即:所得氯化钙溶液中,溶质氯化钙占溶液质量百分比的32%。 6.4%32%CaCl2盐水是指32% CaCl2盐水占油基钻井液总质量的6.4%。 0045 表4油基钻井液测试数据 0046 0047 由数据可以看出， 编号4的流变性和破乳电压都优于编号5， 即斯盘80和吐温80复 配后， 作为复配组合物加入油基钻井液后的效果明显优于各组分分别加入的效果。 0048 实施例5 0049 依照重量配比将41份的斯盘80和59份的吐温80采用低速搅拌混合均匀， 其中斯盘 80的HLB值为4.3， 吐温80的HLB值为15， 配制出HLB值为8.7的油基钻井液润湿剂 （简称RY- 01） 。 分别向比。
17、重2.15g/cm3油基钻井液中加入油基钻井液质量0.5%、 1%、 1.5%、 2%的润湿剂 RY-01后， 测试油基钻井液性能， 实验结果见表5所示。 0050 表5不同加量润湿剂对比实验数据 0051 0052 【基浆】 油基钻井液由如下质量分数比的组分组成： 47.6%柴油+3%乳化剂+1.5%石 灰+1.0%有机土+2.5%油溶性沥青+6.4%32%CaCl2盐水+38%重晶石。 说明书 4/5 页 6 CN 103194187 B 6 0053 由表中实验数据可看出， 当润湿剂RY-01加入比重2.15g/cm3左右油基钻井液中 后， 钻井液的塑性粘度降低， 随着加量的增加塑性粘度。
18、PV由90mPas逐渐降至55mPas （越低越好） ， 钻井液流变性得到明显改变； 且随着润湿剂加量增加， 破乳电压ES也增大。 破 乳电压愈高， 乳状液愈稳定。 0054 实施例6 0055 根据中国专利， 公开号为： CN102053045A， 申请号为： CN201010521882.8， 名称为： 一种油基钻井液润湿剂的评价方法对产品进行评价。 该方法配制预定浓度的润湿剂的油相 溶液， 待润湿剂在油相中完全溶解后， 加入一定量的重晶石粉末并使重晶石粉末均匀分散 在溶液中； 然后再将溶液置于100的烘箱内恒温静置， 经过1小时后测量沉降的重晶石的 体积， 根据沉降体积的大小来判断不同润。
19、湿剂在同一种油相中的润湿性强弱， 沉降体积越 小， 润湿性越强； 反之， 则越弱。 0056 实验选用实施例5制备的润湿剂RY-01与国内外同类产品进行了对比实验， 实验结 果如表6所示。 0057 表6不同润湿剂的测定结果 0058 0059 注： 实验时烘箱恒温100静置1h。 润湿剂JH购买自嘉华公司， 润湿剂ZHY购买自中 海油公司， 润湿剂MK购买自麦克巴公司， 润湿剂SP-20为分析纯级。 0060 从润湿剂效果评价可以看出， 几种润湿剂比较而言， 使用的润湿剂RY-01后重晶石 的沉降体积71.43-77.38%， 与其它润湿剂差距较小， 润湿效果与国内外其它润湿剂水平相 当。 0061 本发明并不局限于前述的具体实施方式。 本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合， 以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 说明书 5/5 页 7 CN 103194187 B 7 。