一種油基鑽井液用清洗劑、其製備方法及評價方法與流程
2023-06-04 03:25:01 2
本發明涉及一種清洗劑，特別是涉及一種油基鑽井液用清洗劑。
背景技術：
：隨著深井、高溫井以及頁巖氣井的不斷增加，油基鑽井液的應用也日益增多。井下油汙對油氣產量評估、鑽完井工程進度、壓裂酸化施工及安全構成了極大的限制。為了減少油基鑽井液殘餘物對產層的損害、提高井內管串及地面設備的清潔效率，有必要對油基鑽井液殘餘物進行清洗。傳統的清洗劑對組分複雜、膠體結構穩定的油基鑽井液殘餘物的清洗效果較差，尤其是在高溫井清洗過程中，傳統的清洗劑無法滿足工程所需的抗溫要求，不能達到預期的清洗效果。針對上述問題，專利申請號201510163691.1公開了一種抗溫油汙清洗劑，由以下原料按重量百分比構成：二甲基乙醯胺10％-28％、三乙烯四胺50％-60％、正癸基葡萄糖苷20％-25％、碳酸鈉2％-5％。製備方法為：將按重量百分比稱取的二甲基乙醯胺、三乙烯四胺、正癸基葡萄糖苷依次加入反應釜，啟動反應釜攪拌器；然後取碳酸鈉緩慢加入反應釜中；再將反應釜升溫，攪拌混合均勻2h以上，降溫至室溫。該清洗劑具有一定的抗高溫穩定性及優良的油汙取去除效果，但其製備過程需要升溫至60℃的高溫，且攪拌反應時間較長，操作步驟多，而且，其評價方法中採用的是機油作為待去除油汙，機油與油基鑽井液組分及性能存在一定差異，缺乏針對性，不能準確的測試清洗劑對油基鑽井液的清洗效果。針對上述問題，有待開發一種製備方法簡單，條件溫和，去除油基鑽井液油汙去除效果優良的抗高溫穩定性好的清洗劑。技術實現要素：本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，並提供至少後面將說明的優點。本發明還有一個目的是提供一種油基鑽井液用清洗劑及其製備方法，其備方法簡單，條件溫和，去除油基鑽井液油汙去除效果優良，抗高溫穩定性好，對組分複雜、膠體結構穩定及粘附強度高的油基鑽井液殘餘物具有極好的清洗效果，實用性強。為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種油基鑽井液用清洗劑及其製備方法。所述油基鑽井液用清洗劑由以下各組分原料按質量百分比配製而成：四乙烯五胺：50％～60％；椰子油二乙醇醯胺：20％～25％；2-甲基咪唑啉：10％～15％；二甲基乙醯胺：5％～10％。優選的是，所述二甲基乙醯胺為質量百分數60％～70％的水溶液。製備所述油基鑽井液用清洗劑的方法，包括以下步驟：(1)按質量百分比稱取四乙烯五胺、椰子油二乙醇醯胺、2-甲基咪唑啉及二甲基乙醯胺；(2)先將四乙烯五胺加入反應器中，開啟攪拌，然後滴加入椰子油二乙醇醯胺和二甲基乙醯胺，再加入2-甲基咪唑啉，繼續攪拌5min後，升溫至45℃～50℃，恆溫攪拌時間30min～60min，冷卻至室溫，得到產品。優選的是，所述製備油基鑽井液用清洗劑的方法，步驟(2)攪拌速度為3000rpm～3500rpm。優選的是，所述製備油基鑽井液用清洗劑的方法，步驟(2)中加熱溫度為47℃。優選的是，所述製備油基鑽井液用清洗劑的方法，所述步驟(2)中恆溫攪拌時間為40min。所述油基鑽井液用清洗劑的評價方法，包括析水時間的測定，方法步驟如下：(1)標準測試液配製：將柴油加入容器，攪拌，依次加入有機土，Span-80，生石灰，氯化鈣鹽水，再加入磺化瀝青，繼續攪拌至混合均勻；(2)試樣漿的配製：將清洗劑加入清水中，攪拌，再加入標準測試液，攪拌均勻；(3)析水時間：將步驟(2)試樣漿倒入量筒中，測定其析出20％清水的時間。優選的是，所述的油基鑽井液用清洗劑的評價方法，所述析水時間測定方法中，步驟(1)標準測試液配製：量取320ml0#柴油，在攪拌速度11000±300rpm下加入12.0g有機土，繼續攪拌，用注射器加入16.0mlSpan-80，並加入生石灰4.0g，攪拌10min後，緩慢加入80ml氯化鈣鹽水(濃度25％)，再加入24g磺化瀝青，攪拌30min，室溫測試破乳電壓ES，要求ES大於400V，若ES低於400V則增加Span-80用量至ES大於400V。優選的是，所述的油基鑽井液用清洗劑的評價方法，所述析水時間測定方法中，步驟(2)試樣漿的配製：量取80ml清水加入燒杯中，在攪拌速度1000±300rpm下加入4.0ml試樣，再量取20ml標準測試液加入燒杯中，低速攪拌1min。本發明包括以下有益效果：其一、製備工藝簡單，反應條件溫和，反應時間短，現場操作簡單安全，且原料資源豐富，製備成本低廉，推廣應用價值高；其二、其採用具有破乳、分散、溶解、清洗功能的抗溫型表面活性劑進行復配而成，產品清洗及抗溫性能優良；其三、對油基鑽井液用清洗劑評價方法進行了優化，採用了針對性強的模擬油基鑽井液作為待清洗油汙，更加接近現場實際情況，評價結果更加精準，準確的測試清洗劑對油基鑽井液的清洗效果；其四、無毒、無害、無腐蝕性，是一種高效的環保型清洗劑。本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。具體實施方式實施例1各原料組分質量百分數為：四乙烯五胺50％、椰子油二乙醇醯胺25％、2-甲基咪唑啉15％，二甲基乙醯胺10％。所述油基鑽井液用清洗劑的製備方法：(1)按質量百分比稱取四乙烯五胺、椰子油二乙醇醯胺、2-甲基咪唑啉及二甲基乙醯胺；(2)先將四乙烯五胺加入反應器中，開啟攪拌，然後滴加入椰子油二乙醇醯胺和二甲基乙醯胺，再加入2-甲基咪唑啉，繼續攪拌5min後，升溫至45℃，恆溫攪拌時間30min；(3)冷卻至室溫，即得到所述清洗劑。實施例2各原料組分質量百分數為：四乙烯五胺55％、椰子油二乙醇醯胺23％、2-甲基咪唑啉13％，二甲基乙醯胺9％。所述油基鑽井液用清洗劑的製備方法：(1)按質量百分比稱取四乙烯五胺、椰子油二乙醇醯胺、2-甲基咪唑啉及二甲基乙醯胺；(2)先將四乙烯五胺加入反應器中，開啟攪拌，然後滴加入椰子油二乙醇醯胺和二甲基乙醯胺，再加入2-甲基咪唑啉，繼續攪拌5min後，升溫至47℃，恆溫攪拌時間40min；(3)冷卻至室溫，即得到所述清洗劑。實施例3各原料組分質量百分數為：四乙烯五胺58％、椰子油二乙醇醯胺20％、2-甲基咪唑啉14％，二甲基乙醯胺8％。所述油基鑽井液用清洗劑的製備方法：(1)按質量百分比稱取四乙烯五胺、椰子油二乙醇醯胺、2-甲基咪唑啉及二甲基乙醯胺；(2)先將四乙烯五胺加入反應器中，開啟攪拌，然後滴加入椰子油二乙醇醯胺和二甲基乙醯胺，再加入2-甲基咪唑啉，繼續攪拌5min後，升溫至48℃，恆溫攪拌時間40min；(3)冷卻至室溫，即得到所述清洗劑。實施例4各原料組分質量百分數為：四乙烯五胺60％、椰子油二乙醇醯胺25％、2-甲基咪唑啉10％，二甲基乙醯胺5％。所述油基鑽井液用清洗劑的製備方法：(1)按質量百分比稱取四乙烯五胺、椰子油二乙醇醯胺、2-甲基咪唑啉及二甲基乙醯胺；(2)先將四乙烯五胺加入反應器中，開啟攪拌，然後滴加入椰子油二乙醇醯胺和二甲基乙醯胺，再加入2-甲基咪唑啉，繼續攪拌5min後，升溫至50℃，恆溫攪拌時間60min；(3)冷卻至室溫，即得到所述清洗劑。為了評價所製備的清洗劑性能，對其析水時間、開口閃點和傾點進行測試，具體方法如下：1.析水時間：1.1標準測試液配製量取320ml0#柴油，在攪拌速度11000±300rpm下加入12.0g有機土，繼續攪拌，用注射器加入16.0mlSpan-80，並加入生石灰4.0g，攪拌10min後，緩慢加入80ml氯化鈣鹽水(濃度25％)，再加入24g磺化瀝青，攪拌30min，室溫測試破乳電壓ES，要求ES大於400V，若ES低於400V則增加Span-80用量至ES大於400V。1.2試樣漿的配製量取80ml清水加入燒杯中，在攪拌速度1000±300rpm下加入4.0ml試樣，再量取20ml標準測試液加入燒杯中，低速攪拌1min。1.3析水時間將步驟1.2試樣漿倒入100ml量筒中，測定其析出20％清水(16ml)的時間。2.開口閃點：參照GB/T3536—2008規定測試試樣開口閃點。3.傾點：參照GB/T3535—2006規定測試試樣傾點。測試結果如表1所示，各個實施例製備的清洗劑各項指標均符合技術指標要求。表1.產品性能測試結果測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4技術指標析水時間(min)5.5665.5≥2開口閃點(℃)112114110112≥80傾點(℃)0000≤5上述實施方式旨在舉例說明本發明可為本領域專業技術人員實現或使用，對上述實施方式進行修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，故本發明包括但不限於上述實施方式，任何符合本權利要求書或說明書描述，符合與本文所公開的原理和新穎性、創造性特點的方法、工藝、產品，均落入本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3