抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田鉆井技術(shù)領(lǐng)域中的一種表面活性劑，尤其涉及一種抗高溫可降解 的脂肪酸衍生物類一體乳化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在油基鉆井液體系中，乳化劑對乳狀液的穩(wěn)定性起著決定性作用。然而，一般的 油基鉆井液都需要主乳化劑、輔乳化劑和油潤濕劑的配合使用，并需用石灰來激活乳化劑 的功效，尤其是在井底高溫條件下，乳化劑性能容易失效，從而降低油基鉆井液的乳化穩(wěn)定 性。常規(guī)油基鉆井液受堿度的影響較大，且需要多種處理劑來維持鉆井液的穩(wěn)定性，該類油 基鉆井液體系維護(hù)處理難度較大，不利于推廣使用。
[0003] 中國石油天然氣集團(tuán)公司發(fā)明了一種新型抗高溫油包水鉆井液用乳化劑（專利 號：201310334083. 3)，其組分及配比按重量百分比如下：包括主乳化劑DQGC和輔助乳化劑 DQNS;中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司發(fā)明了一種含有多羥基結(jié)構(gòu)乳化劑的油基鉆井 液（專利號：2〇m〇580265. 4)，，包括60~90wt%的基礎(chǔ)油和10~40wt%的鹽水以及以基 礎(chǔ)油和鹽水的總重量計的0. 5~1. 2%的乳化劑、0. 5~0. 8%的潤濕反轉(zhuǎn)劑、2. 0~3. 0% 的氧化鈣、1. 5~2. 5%的有機(jī)土、2. 0~3. 0%的降濾失劑以及加重材料。
[0004] 上述專利公開的乳化劑存在需要主乳化劑和輔助乳化劑復(fù)配使用，且不具有油潤 濕功能，在高密度油基鉆井液及鉆進(jìn)過程中需要另行補加油潤濕劑以實現(xiàn)油基鉆井液的乳 化潤濕穩(wěn)定性，現(xiàn)場維護(hù)處理較復(fù)雜，涉及處理劑種類較多，乳化劑及潤濕劑配比掌控較 難；并且需要石灰來激活乳化劑功效，受堿度影響較大；在井底高溫條件下，乳化性能容易 失效，從而影響乳化穩(wěn)定性，導(dǎo)致重晶石沉降等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種抗高溫、可生物降解，且同時具有主乳化劑、輔助乳化 劑及油潤濕劑功能的一體化乳化劑。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以 下原料按重量百分比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯20-30%、油酸二乙醇酰胺30-35%、芥酸 甲酯 40-45%。
[0007] 作為優(yōu)選，抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分 比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯45%。
[0008] 作為優(yōu)選，抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分 比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯40%。
[0009] 作為優(yōu)選，抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分 比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯43%。
[0010] 抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑的制備方法，依次包括如下步驟：
[0011] (1)按重量百分比稱取失水山梨醇單油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯；
[0012] (2)取步驟⑴中原料加入反應(yīng)釜中；
[0013] (3)將反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空，然后將反應(yīng)溫度升高至60-80°C;
[0014] (4)攪拌混合3h以上，降溫至室溫即可制備成成品。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] (1)含有多功能表面活性官能團(tuán)，同時具有主乳、輔乳及油潤濕功能，簡化了處理 劑種類；
[0017] (2)為脂肪酸衍生物，是一種環(huán)境可接受的高效一體乳化劑，現(xiàn)場配制、維護(hù)處理 及應(yīng)用工藝簡單可控。
[0018] (3)不需要使用石灰激活，油基鉆井液穩(wěn)定性受堿度影響較小。
[0019] ⑷抗高溫性能良好，抗溫可達(dá)150 °C。
[0020] (5)原料資源豐富，可降低原料成本，推廣應(yīng)用價值高。
[0021] (6)配伍性好，易于與其他處理劑配合使用。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023] 實施例一
[0024] 抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：失 水山梨醇單油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯45%。
[0025] 制備方法依次包括如下步驟：
[0026] (1)按重量百分比稱取失水山梨醇單油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯；
[0027] (2)取步驟⑴中原料加入反應(yīng)釜中；
[0028](3)將反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空，然后將反應(yīng)溫度升高至60-80°C;
[0029] (4)攪拌混合3h以上，降溫至室溫即可制備成成品。
[0030] 實施例二
[0031] 抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：失 水山梨醇單油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯40%。
[0032] 制備方法同實施例一。
[0033] 實施例三
[0034] 抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：失 水山梨醇單油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯43%。
[0035] 制備方法同實施例一。
[0036] 本發(fā)明產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)如下：
[0037] 外觀：淺黃至褐色液體；
[0038] 傾點：< 5°C;
[0039]閉口閃點：彡 100 °C;
[0040] 破乳電壓：彡500V。
[0041] 上述技術(shù)指標(biāo)的評價方法如下：
[0042]1、外觀
[0043] 取適量樣品放入50ml比色管中，在白色背景下目測。
[0044] 2、傾點
[0045] 按GB/T3535-2006規(guī)定測試試樣傾點。
[0046] 3、閃點（閉口）
[0047] 按GB/T261 - 2008閃點的測定賓斯基-馬丁閉口杯法測定試樣閃點。
[0048] 4、破乳電壓
[0049] 試樣漿配制：
[0050] 量取320ml0#柴油，倒入高攪杯中，在負(fù)載11000±300rpm攪拌下加入12. 0g抗 溫有機(jī)土（FC-0GEL)高速攪拌30min;
[0051] 不停攪拌機(jī)，用注射器加16. 0ml試樣，并加生石灰6. 0g，高速攪拌30min;
[0052] 不停攪拌機(jī)，緩慢加入80ml濃度為25 %的氯化鈣鹽水，高速攪拌30min;
[0053] 不停攪拌機(jī)，緩慢加重晶石500g，高攪60min。
[0054] 每加完材料或試樣后，在固定攪拌時間過程中應(yīng)停下二次，以刮下器壁上的粘附 物。
[0055] 將配制好的試樣漿在150±3°C下熱滾16h，熱滾后試驗漿高速攪拌30min，按GB/T 16783. 2- 2012中10的規(guī)定測定其在（49±1)°C時的破乳電壓。
[0056] 取上述實施例中制備的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品性能測試，測試結(jié)果如下：
[0057] 表1.產(chǎn)品性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，其特征在于由以下原料按重量百分比 構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯20-30%、油酸二乙醇酰胺30-35%、芥酸甲酯40-45%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，其特征在于，由 以下原料按重量百分比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯 45%〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，其特征在于，由 以下原料按重量百分比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯 40%〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑，其特征在于，由 以下原料按重量百分比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯 43%〇
5. 如權(quán)利要求1所述抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑的制備方法，其特征 在于，依次包括如下步驟： (1) 按重量百分比稱取失水山梨醇單油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯； (2) 取步驟（1)中原料加入反應(yīng)釜中； (3) 將反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空，然后將反應(yīng)溫度升高至60-80°C ; (4) 攪拌混合3h以上，降溫至室溫即可制備成成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗高溫可降解的脂肪酸衍生物類一體乳化劑及其制備方法，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：失水山梨醇單油酸酯20-30％、油酸二乙醇酰胺30-35％、芥酸甲酯40-45％；本發(fā)明含有多功能表面活性官能團(tuán)，同時具有主乳、輔乳及油潤濕功能，在油基鉆井液的應(yīng)用中極大的簡化了處理劑種類；并且本發(fā)明是一種環(huán)境可接受的高效一體化乳化劑，不需要使用石灰激活，在油基鉆井液的使用中穩(wěn)定性受堿度影響較??；本發(fā)明抗溫性能良好，原料資源豐富，可降低油基鉆井液的成本，并且易于與其它處理劑配合使用。
【IPC分類】C09K8-32, C09K8-035
【公開號】CN104745154
【申請?zhí)枴緾N201510164237
【發(fā)明人】金承平, 張超, 王澤東
【申請人】廣漢市?？涂萍加邢薰?br>【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月8日