專利名稱：一種酰胺化合物和鉆井液減阻劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酰胺化合物、一種鉆井液減阻劑的制備方法、以及由該方法制備得到的鉆井液減阻劑。
背景技術(shù)：
潤滑性是深井、水平井、大位移井鉆井作業(yè)中鉆井液性能調(diào)控的重要難題，是制約高密度鉆井液施工的技術(shù)瓶頸。在深井鉆井過程中，普通潤滑劑在高溫、高密度、高固相、強堿條件下，由于交聯(lián)、降解、揮發(fā)、破乳等因素而失去活性，潤滑效能大大降低，而高密度鉆井液由于其高固相和厚濾餅，對潤滑性能要求更高。在大斜度井段鉆井過程中，鉆柱與井壁接觸面積增大，摩阻增加，井眼清洗不力，井壁不穩(wěn)定，從而可能導(dǎo)致縮徑、坍塌以及巖屑床的形成，增加了鉆進和起下鉆過程中的扭矩與摩阻。如果潤滑性控制不好，極易引發(fā)粘卡、泥包等復(fù)雜事故，并造成流動阻力的增大，限制了水馬力的發(fā)揮，降低了機械鉆速。提高鉆井液的潤滑性是降低井下水力摩阻系數(shù)的一個重要手段。降低井下水力摩阻系數(shù)不但可以使鉆桿與井壁相對運動時的摩擦阻力更小，減少粘附卡鉆和鉆頭泥包的幾率，還可以大大降低鉆桿與套管之間的磨損。此外，降低井下水力摩阻系數(shù)還可以改善鉆井液潤滑性，有利于鉆屑的返出，相當于降低了鉆井液對井底巖石的壓持效應(yīng)及降低環(huán)空循環(huán)壓耗，從而增大鉆頭水馬力，有效提高鉆井速度。因此，開發(fā)出一種能夠有效降低井下水力摩阻系數(shù)的鉆井液減阻劑，對于優(yōu)快鉆井、提高油氣井勘探開發(fā)效益具有極為重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種新的酰胺化合物、一種鉆井液減阻劑的制備方法、以及由該方法制備得到的鉆井液減阻劑。本發(fā)明提供了一種酰胺化合物，其中，該酰胺化合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu):
權(quán)利要求
1.一種酰胺化合物，其特征在于，該酰胺化合物具有式(I)所示的結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酰胺化合物，其中，R1為含有C1-C6的烷基和磺酸鹽基團的C3-C6的亞烷基，m和η為15。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酰胺化合物，其中，所述酰胺化合物具有式(2)所示的結(jié)構(gòu):
4.一種鉆井液減阻劑的制備方法，該方法包括以下步驟: (1)在中和反應(yīng)條件下，將碳原子數(shù)為16-18的脂肪酸與金屬氫氧化物接觸，得到脂肪酸鹽； (2)在磺化反應(yīng)條件下，將所述脂肪酸鹽與濃硫酸接觸，得到磺化脂肪酸鹽； (3)在酰胺化反應(yīng)條件下，將所述磺化脂肪酸鹽與濃硫酸和碳原子數(shù)為1-12的二元胺接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，所述脂肪酸為硬脂酸，且所述二元胺具有式(3)所示的結(jié)構(gòu):
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述硬脂酸以動物油的形式加入，所述金屬氫氧化物為氫氧化鉀和/或氫氧化鈉；以100重量份的動物油為基準，所述金屬氫氧化物的用量為65-100重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述中和反應(yīng)的條件包括溫度為100-105°C，時間為 60-120min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，以100重量份的動物油為基準，與脂肪酸鹽接觸的濃硫酸的用量為100-150重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的制備方法，其中，所述磺化反應(yīng)條件包括溫度為25-50°C，時間為2-3小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，以100重量份的動物油為基準，與磺化脂肪酸鹽接觸的濃硫酸的用量為30-50重量份，所述二元胺的用量為65-100重量份。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或10所述的制備方法，其中，所述酰胺化反應(yīng)條件包括溫度為140-160°C，時間為2-6小時。
12.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任意一項所述的制備方法，其中，該方法還包括在進行酰胺化反應(yīng)之前，將磺化反應(yīng)的產(chǎn)物靜置并分離出下層水，然后再將上層有機相與濃硫酸和碳原子數(shù)為1-12的二元胺接觸。
13.由權(quán)利要 求4-12中任意一項所述的方法制備得到的鉆井液減阻劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酰胺化合物、一種鉆井液減阻劑的制備方法、以及由該方法制備得到的鉆井液減阻劑。所述酰胺化合物具有式(1)所示的結(jié)構(gòu)，其中，R1為取代或未取代的C1-C12的亞烷基，取代基為C1-C6的烷基、磺酸鹽基團和磺酸基團中的至少一種，m和n各自獨立地為13-15的整數(shù)。本發(fā)明提供的鉆井液減阻劑能夠顯著降低摩擦系數(shù)，從而有效減少粘附卡鉆和鉆頭泥包的幾率。式(1)
文檔編號C07C303/32GK103242207SQ20131017499
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者孫金生, 楊宇平, 張振華 申請人:中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院