一種棕櫚油用降濾失劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油基鉆井液用降濾失劑領(lǐng)域，特別涉及到棕櫚油中具有降濾失效果的 降濾失劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井過程中地質(zhì)條件變得更為復(fù)雜，高溫、高壓、高鹽地層環(huán)境使得鉆井液的失 水、流變性能等控制變得困難。經(jīng)過一百多年的開發(fā)這些易于勘探開采地層的石油儲(chǔ)量越 來越少，人們不得不將目光轉(zhuǎn)向陸地上的一些復(fù)雜地層以及深水海洋中的石油。在海洋深 水鉆井中主要面臨海底頁巖的穩(wěn)定性差、鉆井液用量大、井眼清洗難、淺層天然氣容易形成 氣體水合物、低溫下鉆井液的流變性不穩(wěn)定、地層破裂壓力窗口窄等復(fù)雜難題，常規(guī)的石油 勘探開發(fā)技術(shù)不能深水海洋鉆井的需要。在鉆井過程中對(duì)鉆井液的要求也越來越嚴(yán)格，鉆 井液性能的好壞直接影響到能否安全、迅速和經(jīng)濟(jì)地鉆井，一種好的鉆井液體系應(yīng)具有良 好的降濾失性能以及成膜性。
[0003] 鉆井液的濾失性指在一定的溫度下，當(dāng)井筒內(nèi)鉆井液壓力大于地層孔隙壓力時(shí)， 鉆井液中的自由相擴(kuò)散到地層中去。進(jìn)入到地層中的自由相會(huì)帶來一系列的問題，尤其是 對(duì)于泥頁巖含量高的地層很容易引起井壁的坍塌，而且還會(huì)造成儲(chǔ)層的污染，當(dāng)鉆井液中 的一些表面活性劑進(jìn)入地層后會(huì)造成地層的潤濕反轉(zhuǎn)，給原油的開采帶來很大的困難，所 以控制鉆井液的濾失量尤為重要。
[0004] 本發(fā)明針對(duì)棕櫚油做油基鉆井液基液研制，它在棕櫚油中具有顯著的降濾失效 果，可以滿足棕櫚油作為鉆井液基液時(shí)對(duì)于降濾失劑的基本要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的不足以及現(xiàn)有的降濾失劑在棕櫚油中降濾 失效果較差的問題，提供一種棕櫚油作為油基鉆井液基液的高效降濾失劑。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：有以下重量成分組成
[0007] 有機(jī)質(zhì)40~80份
[0008] 陽離子表面活性劑20~40份
[0009] 有機(jī)胺鹽0? 1~10份
[0010] 內(nèi)酰胺0.5~10份
[0011] 質(zhì)子化劑〇.〇1~1.0份
[0012] 過渡金屬鎳鹽0. 1~2. 0份
[0013] 水 500 ~1000 份。
[0014] 優(yōu)選的，所述有機(jī)質(zhì)包括腐殖酸、富里酸和腐黑物。
[0015] 優(yōu)選的，所述陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化 銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基芐基二甲基氯 化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基氯化吡啶中的任意一種或兩種以上的組合。
[0016] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了棕櫚油用降濾失劑的制備方法，其制備方法按如下步 驟進(jìn)行：
[0017] (1)將有機(jī)質(zhì)分散于水中，加NaOH活化，再滴加HC1或NaOH調(diào)節(jié)pH值，得到液體 a；
[0018] (2)將液體a攪拌后，靜置4~6h，浮選法除去雜質(zhì)，得到穩(wěn)定的溶液b;
[0019] (3)溶液b進(jìn)行干燥處理，得固體，將固體研磨、過篩得到固體產(chǎn)物c;
[0020] (4)將產(chǎn)物c溶于水中，按順序加入定量的有機(jī)胺鹽、內(nèi)酰胺、質(zhì)子化劑和過渡金 屬鎳鹽，恒溫水浴攪拌2~4h，抽濾、洗滌得溶液d;
[0021] (5)將陽離子表面活性劑分散于水中，攪拌得液體e;
[0022] (6)將液體e滴加到處于攪拌狀態(tài)的液體d中，隨后，于60~90°C下反應(yīng)1~3h， 得產(chǎn)物。
[0023] (7)將第（6)步得到的產(chǎn)物洗滌3~5次，于90~110°C下干燥、研磨、過篩得到 成品。
[0024] 上述技術(shù)方案中，陽離子表面活性劑與有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量比為1:1~4;液體a的pH 值為5~9 ;步驟（3)中過200目標(biāo)準(zhǔn)篩。
[0025] 本發(fā)明可用于配制以棕櫚油作為基液的全油基鉆井液，還可以作為棕櫚油作為基 液的降濾失劑。本發(fā)明在低極性溶劑中也具有良好的降濾失效果，同時(shí)與其他鉆井液處理 劑的配伍性良好，實(shí)用性極強(qiáng)，應(yīng)用范圍較廣，提高油井采集效率，保證濾餅的穩(wěn)定，提高安 全性能。在油井具有重大的意義。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 具體配方：
[0029]有機(jī)質(zhì) 200g
[0030] 陽離子表面活性劑50g
[0031] 有機(jī)胺鹽l〇g
[0032] 內(nèi)酰胺10g
[0033] 質(zhì)子化劑5.0g
[0034] 過渡金屬鎳鹽5. 0g
[0035] (1)將200g克有機(jī)質(zhì)分散到1000克水中，加入少量NaOH對(duì)懸浮液進(jìn)行活化，然后 滴加HC1或NaOH調(diào)節(jié)溶液pH為9 (相對(duì)誤差< 0. 1)，得到液體a;
[0036] (2)將液體a高速攪拌后，靜置6h后，用浮選法除去雜質(zhì)，得到穩(wěn)定的溶液b;
[0037] (3)將溶液b倒入托盤中，放入干燥箱中干燥，所得固體經(jīng)過研磨粉碎后，過200目 標(biāo)準(zhǔn)篩，得到固體產(chǎn)物c;
[0038](4)取10克固體產(chǎn)物c溶于400克水中，然后依次加入有機(jī)胺鹽10克、內(nèi)酰胺10 克、質(zhì)子化劑5. 0克和過渡金屬鎳鹽5. 0克，在恒溫水浴中攪拌約3小時(shí)，使其充分交換，經(jīng) 抽濾、洗滌后得到溶液d;
[0039] (5)將50克十二烷基苯磺酸鈉溶于250克水中，攪拌均勻，得到液體e;
[0040] (6)在高速攪拌的條件下，將液體e滴加到液體d中，滴加完成后，在溫度為70°C 條件下，反應(yīng)2h;
[0041] (7)將第（6)步得到的產(chǎn)物用無水乙醇洗滌3次，然后將所得到的固體產(chǎn)物在 105°C干燥箱里干燥，得到的固體研磨過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，即得棕櫚油用降濾失劑。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 具體配方：
[0044]有機(jī)質(zhì) 250g
[0045] 陽離子表面活性劑70g
[0046] 有機(jī)胺鹽10g
[0047] 內(nèi)酰胺10g
[0048] 質(zhì)子化劑5.0g
[0049] 過渡金屬鎳鹽5. 0g
[0050] (1)將250克有機(jī)質(zhì)分散到1000克水中，加入少量NaOH對(duì)懸浮液進(jìn)行活化，然后 滴加HC1或NaOH調(diào)節(jié)溶液pH為8 (相對(duì)誤差< 0. 1)，得到液體a;
[0051] (2)將液體a高速攪拌后，靜置6h后，用浮選法除去雜質(zhì)，得到穩(wěn)定的溶液b;
[0052] (3)將溶液b倒入托盤中，放入干燥箱中干燥，所得固體經(jīng)過研磨粉碎后，過200目 標(biāo)準(zhǔn)篩，得到固體產(chǎn)物c;
[0053] (4)取10克固體產(chǎn)物c溶于400克水中，然后依次加入有機(jī)胺鹽10克、內(nèi)酰胺10 克、質(zhì)子化劑5. 0克和過渡金屬鎳鹽5. 0克，在恒溫水浴中攪拌約3小時(shí)，使其充分交換，經(jīng) 抽濾、洗滌后得到溶液d;
[0054] (5)將70克十二烷基三甲基氯化銨溶于250克水中，攪拌均勻，得到液體e;
[0055] (6)在高速攪拌的條件下，將液體e滴加到液體d中，滴加完成后，在溫度為90°C 條件下，反應(yīng)2h;
[0056] (7)將第（6)步得到的產(chǎn)物用無水乙醇洗滌3次，然后將所得到的固體產(chǎn)物在 105°C干燥箱里干燥，得到的固體粉碎過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，即得棕櫚油用高效降濾失劑。
[0057] 實(shí)施例3
[0058] 具體配方：
[0059] 有機(jī)質(zhì) 300g
[0060] 陽離子表面活性劑80g
[0061] 有機(jī)胺鹽l〇g
[0062] 內(nèi)酰胺10g
[0063] 質(zhì)子化劑5.0g
[0064] 過渡金屬鎳鹽5. 0g
[0065] (1)將300克有機(jī)質(zhì)分散到1000克水中，加入少量NaOH對(duì)懸浮液進(jìn)行活化，然后 滴加HC1或NaOH調(diào)節(jié)溶液pH為10 (相對(duì)誤差< 0. 1)，得到液體a;
[0066] (2)將液體a高速攪拌后，靜置6h后，用浮選法除去雜質(zhì)，得到穩(wěn)定的溶液b;
[0067] (3)將溶液b倒入托盤中，放入干燥箱中干燥，所得固體經(jīng)過研磨粉碎后，過200目 標(biāo)準(zhǔn)篩，得到固體產(chǎn)物c;
[0068] (4)取10克固體產(chǎn)物c溶于400克水中，然后加入有機(jī)胺鹽10克、內(nèi)酰胺10克、 質(zhì)子化劑5. 0克和過渡金屬鎳鹽5. 0克，在恒溫水浴中攪拌約3小時(shí)，使其充分交換，經(jīng)抽 濾、洗滌后得到溶液d;
[0069] (5)將80克十六烷基三甲基氯化銨溶于250克水中，攪拌均勻，得到液體e;
[0070] (6)在高速攪拌的條件下，將液體e滴加到液體d中，滴加完成后，在溫度為60°C 條件下，反應(yīng)2h;
[0071] (7)將第（6)步得到的產(chǎn)物用無水乙醇洗滌3次，然后將所得到的固體產(chǎn)物在 105°C干燥箱里干燥，得到的固體粉碎過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，即得棕櫚油用高效降濾失劑。
[0072] 實(shí)施例4
[0073] 采用濾失量對(duì)以上三種實(shí)施例降濾失劑進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)：
[0074] 各稱取以上三種實(shí)施案例的降濾失劑6.00g(精確至0.Olg)，分別加入到混合有 棕櫚油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的CaCljK溶液的漿杯中（其中棕櫚油為320mL)，然后放入高速 攪拌機(jī)上攪拌20min，將所得的溶液倒入中壓濾失儀內(nèi)，測量其API濾失量FL，單位為mL。 評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。
[0075] 表1本發(fā)明與國內(nèi)外同類產(chǎn)品比較
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種棕櫚油用降濾失劑，其特征在于：由如下重量份組分制成： 有機(jī)質(zhì)40~80份 陽離子表面活性劑20~40份 有機(jī)胺鹽〇. 1~10份 內(nèi)酰胺0. 5~10份 質(zhì)子化劑〇. 01~1. 〇份 過渡金屬鎳鹽〇. 1~2. 0份 水500~1000份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棕櫚油用降濾失劑，其特征在于：所述有機(jī)質(zhì)包括腐殖酸、富 里酸和腐黑物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棕櫚油用降濾失劑，其特征在于：所述陽離子表面活性劑 為十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、 十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基芐基二甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基氯 化吡啶中的任意一種或兩種以上的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棕櫚油用降濾失劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將有機(jī)質(zhì)分散于水中，加NaOH活化，再滴加HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值，得到液體a; (2) 將液體a攪拌后，靜置4~6h，浮選法除去雜質(zhì)，得到穩(wěn)定的溶液b; (3) 溶液b進(jìn)行干燥處理，得固體，將固體研磨粉碎，過篩，得到固體產(chǎn)物c; (4) 將產(chǎn)物c溶于水中，按順序加入定量的有機(jī)胺鹽、內(nèi)酰胺、質(zhì)子化劑和過渡金屬鎳 鹽，恒溫水浴攪拌2~4h，抽濾、洗滌得溶液d; (5) 將陽離子表面活性劑分散于水中，攪拌得液體e; (6) 將液體e滴加到處于攪拌狀態(tài)的液體d中，隨后，于60~90°C下反應(yīng)1~3h，得產(chǎn) 物； (7) 將第（6)步得到的產(chǎn)物洗滌3~5次，于90~IKTC下干燥、碾磨、過篩得到成品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種棕櫚油用降濾失劑的制備方法，其特征在于：陽離子表 面活性劑與有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量比為I: 1~4。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種棕櫚油用降濾失劑的制備方法，其特征在于：液體a的 pH值為5~9。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種棕櫚油用降濾失劑的制備方法，其特征在于：步驟（3) 中過200目標(biāo)準(zhǔn)篩。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在棕櫚油中具有良好降濾失效果的降濾失劑及其制備方法。本發(fā)明由有機(jī)質(zhì)、陽離子表面活性劑、有機(jī)胺鹽、內(nèi)酰胺、質(zhì)子化劑、過渡金屬鎳鹽以及水經(jīng)加熱、攪拌、抽濾、洗滌、干燥以及研磨得到。本發(fā)明在以棕櫚油為基液的鉆井液中具有顯著的降濾失效果，可以滿足該鉆井液對(duì)于降濾失劑的基本要求。
【IPC分類】C09K8-32, C09K8-03
【公開號(hào)】CN104818002
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510158672
【發(fā)明人】徐加放, 丁廷稷, 顧甜甜, 陳哲, 彭林, 李小迪, 孫澤寧, 邱正松
【申請(qǐng)人】中國石油大學(xué)(華東)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日