高性能複合油基乳化劑及製備方法
2024-04-07 07:05:05
高性能複合油基乳化劑及製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高性能複合油基乳化劑及製備方法，主要解決現有技術中油基乳化劑乳化性能差的問題。本發明通過含酚醚磺酸鹽、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和油的複合油基乳化劑的製備方法的技術方案，較好地解決了該問題，可用於製備乳液穩定的油基鑽井液。
【專利說明】高性能複合油基乳化劑及製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高性能複合油基乳化劑及製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著石油儲量的不斷減少且開採困難，世界各國紛紛加大了對深部地層油氣資源勘探開發的投入，開發新的油藏已經成為當今各大石油公司發展的迫切要求。我國待探明的油氣資源主要分布在塔裡木、準噶爾、柴達木、吐哈、四川等盆地，其資源量的73%埋藏在深層，且地下條件異常複雜，因此深井和超深井油氣鑽探及配套的開發技術已成為制約油氣資源開發的關鍵因素。隨著地層深度的增加，深井、超深井的地層溫度也會越來越高，地層的高溫環境給鑽井液能否維持穩定的性能帶來了極大的挑戰。
鑽井液作為鑽井工程的重要組成部分，其性能直接關係到深井、超深井的鑽井質量、鑽井成本和鑽井周期。相對於水基鑽井液，油基鑽井液具有較強的防塌抑制性、潤滑性和良好的儲層保護性能，尤其可滿足強水敏及高溫、超高溫地層，或者需要鑽大位移特殊井及海上水平井等特殊轉鑽井需要。油基鑽井液，又稱油包水鑽井液，是由油、水、乳化劑、降濾失劑、活度平衡劑、流型調節劑等組成。通常使用的油包水鑽井液含水量在5~30 %之間(含水量在5%以內的一般叫做全油基鑽井液，不稱為油包水鑽井液)，但抗高溫達180°C以上的油包水鑽井液中水的含量一般在5~10 %，很少超過15%。水的含量增大，攜屑性、降濾失性和懸浮性、流變性都變好，但熱穩定性和電穩定性都變差，如CN1660958報導了一種合成基鑽井液，使用的主乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，儘管在150°C老化16小時後仍有良好的流變性和破乳電壓，水含量最高為25%，但更高溫度和水含量下的性能未見報導。油基鑽井液由於基液以油為主，因此價格昂貴，成本高，全油基鑽井液更是如此，如CN101215461報導了一種全油合成基鑽井液，使用的乳化劑為長碳鏈脂肪酸醯胺、長碳鏈烷基苯磺酸鈣、聚烯烴羧酸酯中的一種或多種的混合物，儘管具有低毒、環保、對儲層傷害小等優點，但其製備成本高，限制了其推廣使用。
目前市場上提供用作油基鑽井液乳化劑的品種較少，而報導用於強化採油用的乳化劑品種相對較多，如US4485873、US4545912、CN100531884等報導了聚氧乙烯烷基酚醚乙酸鹽、雙尾鏈聚氧乙烯磺酸鹽、烷基芳苄基聚氧乙烯醚陰離子表活劑在強化採油方面的應用，但未涉及到其在鑽井液乳化劑方面的用途。
油基鑽井液由於受到成本、環保要求的限制一直發展比較緩慢，應用的區塊也較少，隨著現有油田儲量日益下降，並且新探區的開採會遇到各種複雜地層及環境，急需性能優良的製備油基鑽井液用乳化劑，以解決現有油基乳化劑乳化性能差的問題。發明所述的正是這種適合於製備穩定高效油基鑽井液用的高性能複合油基乳化劑的製備方法。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中油基乳化劑乳化性能差的問題，提供一種新的高性能複合油基乳化劑，此高性能複合油基乳化劑具有大大降低油水界面張力的優點。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的高性能複合油基乳化劑的製備方法。
為了解決上述技術問題之一，本發明採用的技術方案如下:一種高性能複合油基乳化劑，以質量份數計包括以下組份:
(1)0.5~6份的酚醚磺酸鹽；
(2)0.5~5份的非離子表面活性劑；
(3)0.1~1份的兩性離子表面活性劑；
(4)5~50份的油；
其中(I)組分的分子通式為:
【權利要求】
1.一種高性能複合油基乳化劑，以質量份數計包括以下組份: (1)0.5~6份的酚醚磺酸鹽； (2)0.5~5份的非離子表面活性劑； (3)0.1~1份的兩性離子表面活性劑； (4)5~50份的油； 其中(I)組分的分子通式為:
2.根據權利要求1所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述M為氫、鈣、鎂或鋅，R為C4~C16的烷基或枯基，m為I~6中的任意一個整數，η為3~35中的任意一個整數，X為I或2。
3.根據權利要求1所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述的非離子表面活性劑選自斯盤、吐溫、長鏈脂肪醯胺之一。
4.根據權利要求3所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述的斯盤系列表面活性劑選自斯盤20、斯盤40、斯盤60、斯盤80和斯盤85之一；吐溫系列表面活性劑選自吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫80、吐溫85之一；長鏈脂肪醯胺系列表面活性劑選自月桂醯二乙醇胺、椰油醯二乙醇胺、肉豆蘧醯二乙醇胺、棕櫚油醯二乙醇胺、油醯二乙醇胺之一。
5.根據權利要求1所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述的兩性離子表面活性劑為甜菜鹼類表面活性劑。
6.根據權利要求5所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述的甜菜鹼類表面活性劑選自椰油醯胺基丙基甜菜鹼、油醯胺基丙基甜菜鹼、硬脂醯胺基丙基甜菜鹼、椰油基甜菜鹼、油基甜菜鹼、硬脂基甜菜鹼之一。
7.根據權利要求1所述的高性能複合油基乳化劑，其特徵在於所述的油選自白油或液體石蠟。
【文檔編號】C09K8/035GK103897671SQ201210575778
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】沈之芹, 高磊, 吳國英, 翟曉東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院