一種增粘提切劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及石油開發(fā)鉆井液領(lǐng)域，特別涉及一種用于無土油基鉆井液的增粘提切 劑及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 油基鉆井液是以油作為連續(xù)相的鉆井液，與水基鉆井液相比，油基鉆井液具有抗 高溫，抗鹽侵，抑制性強，井壁穩(wěn)定性好，潤滑性好，對油氣層傷害小等多種優(yōu)點，目前油基 鉆井液已經(jīng)成為鉆高溫深井，大斜度定向井和各種復(fù)雜井所采用的重要手段。由于普通的 油基鉆井液--含有機土的油基鉆井液存在有機土的膠凝性強，體系在高密度條件下往往 流變性差，泥餅厚，導(dǎo)致起下鉆不暢，機械鉆速低，鉆井成本高的缺點，我國已開展了對于無 土油基鉆井液的研宄。目前無土油基鉆井液研宄中遇到的問題是懸浮性差、高密度時容易 發(fā)生重晶石沉降，雖然現(xiàn)有的調(diào)節(jié)劑、增粘劑和提切劑種類很多，但是這些調(diào)節(jié)劑、增粘劑 和提切劑大多只適用于普通的油基鉆井液一一含有機土的油基鉆井液，并不能解決無土油 基鉆井液的問題，例如，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了一種礦物油基鉆井液用聚酰胺基胺流型調(diào)節(jié) 劑，該調(diào)節(jié)劑由二聚脂肪酸和多元胺進行酰胺化反應(yīng)，再將反應(yīng)物與溶劑均勻混合制得。但 是該調(diào)節(jié)劑主要用于普通的油基鉆井液一一含有機土的油基鉆井液，在不含有機土的無土 油基鉆井液中應(yīng)用效果并不顯著，濾失量大并且該調(diào)節(jié)劑的制備需要在通氮氣的條件下進 行，整個反應(yīng)需要2~3h的時間，反應(yīng)較慢而且成本較高。
[0003] 因此，存在對開發(fā)用于無土油基鉆井液的增粘提切劑及其制備方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請的目的是提供一種用于無土油基鉆井液的增粘提切劑。
[0005] 本申請所提供的增粘提切劑，由二聚脂肪酸和多乙烯多胺在三乙二醇單丁醚存在 的條件下反應(yīng)生成，并且二聚脂肪酸和多乙烯多胺按羧基：胺基=1:0. 4~1.6的摩爾比 加料，反應(yīng)溫度為140~160°C。
[0006] 本申請的另一目的是提供一種制備增粘提切劑的方法。
[0007] 本申請所提供的制備增粘提切劑的方法，包括以下步驟：
[0008]a.按羧基：胺基=1:0. 4~1. 6的摩爾比稱量二聚脂肪酸與多乙烯多胺；
[0009]b.將二聚脂肪酸中加入二聚脂肪酸質(zhì)量的15~20%的三乙二醇單丁醚，攪拌均 勻后開始加熱，在攪拌和加熱的條件下，向其中滴加多乙烯多胺；
[0010] C.滴加完成后升溫至140~160°C，保持此溫度至不再有水脫出后繼續(xù)反應(yīng)10~ 20min，完成反應(yīng)；
[0011] d.降溫至100°C，加入二聚脂肪酸和多乙烯多胺的總量的35~50% (v/w)的甲苯 或二甲苯溶劑，攪拌均勻后降溫至60°C，即制得增粘提切劑。
[0012] 在一些實施方式中，所述多乙烯多胺選自由二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五 胺組成的組。
[0013] 在一些實施方式中，所述羧基與胺基的摩爾比為1:0. 6~0. 9。
[0014] 在一些實施方式中，所述三乙二醇單丁醚的用量為二聚脂肪酸質(zhì)量的20%。
[0015] 在一些實施方式中，所述反應(yīng)的溫度為155~160°C，優(yōu)選為155°C。
[0016] 在一些實施方式中，所述不再有水脫出后繼續(xù)反應(yīng)的時間為15min。
[0017] 在一些實施方式中，所述溶劑為二甲苯。
[0018] 在一些實施方式中，所述二聚脂肪酸是二聚體含量為70~98%的二聚脂肪酸或 三聚體含量< 15%的二聚脂肪酸。
[0019] 本申請的又一目的是提供增粘提切劑在無土油基鉆井液中的用途。
[0020] 本申請的又一目的是提供增粘提切劑在用于抗260°C的溫度的無土油基鉆井液中 的用途。
[0021] 本發(fā)明人在試圖尋找一種反應(yīng)速度更快的方法來制備用于無土油基鉆井液中的 增粘提切劑時，無意中發(fā)現(xiàn)通過向二聚脂肪酸體系中加入三乙二醇單丁醚能夠加快反應(yīng)的 進行，使反應(yīng)時間縮短至不到50分鐘。通過在反應(yīng)過程中加入三乙二醇單丁醚，改進了制 備增粘提切劑的反應(yīng)由于二聚酸的粘度太高容易停止的缺陷，使反應(yīng)更為完全徹底。
[0022] 雖然不希望受到理論的束縛，但發(fā)明人認為反應(yīng)加快的原因可能是加入三乙二醇 單丁醚后，使反應(yīng)中生成的水容易脫出；同時不再需要充氮氣，從而簡化了反應(yīng)條件，降低 了生產(chǎn)成本。由本申請的特定方法制造的增粘提切劑為油溶性液體，加入到無土油基鉆井 液中后提尚了無土油基鉆井液的粘度和切力，賦予了無土油基鉆井液極佳的增粘提切效 果。
[0023] 本申請的增粘提切劑替代了膠凝性強的有機土，形成了高性能低破裂點的膠體， 增加了機械鉆速，減少井下?lián)p耗，降低運營成本，減少了鉆井液對環(huán)境的影響。
[0024] 使用了本申請的增粘提切劑的無土油基鉆井液體系抗固相和地層水污染的性能 增強，對儲層傷害小，體系滲透率恢復(fù)值增加，并且該體系性能穩(wěn)定，抑制性強，潤滑性好， 塑性粘度低，抗溫可達260 °C。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過實施例來描述本申請的實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，這些 具體的實施例僅表明為了達到本申請的目的而選擇的實施技術(shù)方案，并不是對技術(shù)方案的 限制。根據(jù)本申請的教導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對本申請技術(shù)方案的改進是顯然的，均屬于本申請 保護的范圍。
[0026] 以下各實施例中的化學(xué)試劑，如無特別說明均為市售。
[0027] 實施例1
[0028] 在帶有攪拌器、加熱裝置、溫度計、滴液漏斗和脫水裝置的1000ml四口瓶里，加入 336g(0. 6mol)二聚脂肪酸和二聚脂肪酸質(zhì)量的15% (約50g)的三乙二醇單丁醚，攪拌均 勻并開始加熱，把43. 2g(0. 42mol)二乙烯三胺裝入滴液漏斗，在攪拌和加熱下，通過滴液 漏斗滴加至四口瓶中，待滴完后升溫至155°C，保持這個溫度至不再有水脫出后再繼續(xù)反應(yīng) 15min，反應(yīng)結(jié)束后降溫至100°C，加入200ml二甲苯，攪拌均勻后降溫至60°C即制得可用于 無土油基鉆井液的增粘提切劑。
[0029] 實施例2
[0030] 在實施例1所述的四口瓶里加入336g(0. 6mol)二聚脂肪酸和二聚脂肪酸質(zhì)量的 15% (約50g)的三乙二醇單丁醚，攪拌攪勻并開始加熱，把49.44g(0.48m〇l)二乙烯三胺 裝入滴液漏斗，在攪拌和加熱下，通過滴液漏斗滴加至四口瓶中，待滴完后后升溫至157°C， 保持這個溫度