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CN104818002A - 一种棕榈油用降滤失剂及其制备方法 - Google Patents

一种棕榈油用降滤失剂及其制备方法 Download PDF

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CN104818002A
CN104818002A CN201510158672.XA CN201510158672A CN104818002A CN 104818002 A CN104818002 A CN 104818002A CN 201510158672 A CN201510158672 A CN 201510158672A CN 104818002 A CN104818002 A CN 104818002A
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CN
China
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liquid
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fluid loss
preparation
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Application number
CN201510158672.XA
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English (en)
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徐加放
丁廷稷
顾甜甜
陈哲
彭林
李小迪
孙泽宁
邱正松
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China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
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    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种在棕榈油中具有良好降滤失效果的降滤失剂及其制备方法。本发明由有机质、阳离子表面活性剂、有机胺盐、内酰胺、质子化剂、过渡金属镍盐以及水经加热、搅拌、抽滤、洗涤、干燥以及研磨得到。本发明在以棕榈油为基液的钻井液中具有显著的降滤失效果，可以满足该钻井液对于降滤失剂的基本要求。

Description

一种棕榈油用降滤失剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油基钻井液用降滤失剂领域，特别涉及到棕榈油中具有降滤失效果的降滤失剂及其制备方法。
背景技术
钻井过程中地质条件变得更为复杂，高温、高压、高盐地层环境使得钻井液的失水、流变性能等控制变得困难。经过一百多年的开发这些易于勘探开采地层的石油储量越来越少，人们不得不将目光转向陆地上的一些复杂地层以及深水海洋中的石油。在海洋深水钻井中主要面临海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等复杂难题，常规的石油勘探开发技术不能深水海洋钻井的需要。在钻井过程中对钻井液的要求也越来越严格，钻井液性能的好坏直接影响到能否安全、迅速和经济地钻井，一种好的钻井液体系应具有良好的降滤失性能以及成膜性。
钻井液的滤失性指在一定的温度下，当井筒内钻井液压力大于地层孔隙压力时，钻井液中的自由相扩散到地层中去。进入到地层中的自由相会带来一系列的问题，尤其是对于泥页岩含量高的地层很容易引起井壁的坍塌，而且还会造成储层的污染，当钻井液中的一些表面活性剂进入地层后会造成地层的润湿反转，给原油的开采带来很大的困难，所以控制钻井液的滤失量尤为重要。
本发明针对棕榈油做油基钻井液基液研制，它在棕榈油中具有显著的降滤失效果，可以满足棕榈油作为钻井液基液时对于降滤失剂的基本要求。
发明内容
本发明是为了克服现有生产技术中的不足以及现有的降滤失剂在棕榈油中降滤失效果较差的问题，提供一种棕榈油作为油基钻井液基液的高效降滤失剂。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：有以下重量成分组成
有机质 40～80份
阳离子表面活性剂 20～40份
有机胺盐 0.1～10份
内酰胺 0.5～10份
质子化剂 0.01～1.0份
过渡金属镍盐 0.1～2.0份
水 500～1000份。
优选的，所述有机质包括腐殖酸、富里酸和腐黑物。
优选的，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基氯化吡啶中的任意一种或两种以上的组合。
进一步的，本发明还提供了棕榈油用降滤失剂的制备方法，其制备方法按如下步骤进行：
(1)将有机质分散于水中，加NaOH活化，再滴加HCl或NaOH调节pH值，得到液体a；
(2)将液体a搅拌后，静置4～6h，浮选法除去杂质，得到稳定的溶液b；
(3)溶液b进行干燥处理，得固体，将固体研磨、过筛得到固体产物c；
(4)将产物c溶于水中，按顺序加入定量的有机胺盐、内酰胺、质子化剂和过渡金属镍盐，恒温水浴搅拌2～4h，抽滤、洗涤得溶液d；
(5)将阳离子表面活性剂分散于水中，搅拌得液体e；
(6)将液体e滴加到处于搅拌状态的液体d中，随后，于60～90℃下反应1～3h，得产物。
(7)将第(6)步得到的产物洗涤3～5次，于90～110℃下干燥、研磨、过筛得到成品。
上述技术方案中，阳离子表面活性剂与有机质的质量比为1∶1～4；液体a的pH值为5～9；步骤(3)中过200目标准筛。
本发明可用于配制以棕榈油作为基液的全油基钻井液，还可以作为棕榈油作为基液的降滤失剂。本发明在低极性溶剂中也具有良好的降滤失效果，同时与其他钻井液处理剂的配伍性良好，实用性极强，应用范围较广，提高油井采集效率，保证滤饼的稳定，提高安全性能。在油井具有重大的意义。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
具体配方：
有机质 200g
阳离子表面活性剂 50g
有机胺盐 10g
内酰胺 10g
质子化剂 5.0g
过渡金属镍盐 5.0g
(1)将200g克有机质分散到1000克水中，加入少量NaOH对悬浮液进行活化，然后滴加HCl或NaOH调节溶液pH为9(相对误差＜0.1)，得到液体a；
(2)将液体a高速搅拌后，静置6h后，用浮选法除去杂质，得到稳定的溶液b；
(3)将溶液b倒入托盘中，放入干燥箱中干燥，所得固体经过研磨粉碎后，过200目标准筛，得到固体产物c；
(4)取10克固体产物c溶于400克水中，然后依次加入有机胺盐10克、内酰胺10克、质子化剂5.0克和过渡金属镍盐5.0克，在恒温水浴中搅拌约3小时，使其充分交换，经抽滤、洗涤后得到溶液d；
(5)将50克十二烷基苯磺酸钠溶于250克水中，搅拌均匀，得到液体e；
(6)在高速搅拌的条件下，将液体e滴加到液体d中，滴加完成后，在温度为70℃条件下，反应2h；
(7)将第(6)步得到的产物用无水乙醇洗涤3次，然后将所得到的固体产物在105℃干燥箱里干燥，得到的固体研磨过200目标准筛，即得棕榈油用降滤失剂。
实施例2
具体配方：
有机质 250g
阳离子表面活性剂 70g
有机胺盐 10g
内酰胺 10g
质子化剂 5.0g
过渡金属镍盐 5.0g
(1)将250克有机质分散到1000克水中，加入少量NaOH对悬浮液进行活化，然后滴加HCl或NaOH调节溶液pH为8(相对误差＜0.1)，得到液体a；
(2)将液体a高速搅拌后，静置6h后，用浮选法除去杂质，得到稳定的溶液b；
(3)将溶液b倒入托盘中，放入干燥箱中干燥，所得固体经过研磨粉碎后，过200目标准筛，得到固体产物c；
(4)取10克固体产物c溶于400克水中，然后依次加入有机胺盐10克、内酰胺10克、质子化剂5.0克和过渡金属镍盐5.0克，在恒温水浴中搅拌约3小时，使其充分交换，经抽滤、洗涤后得到溶液d；
(5)将70克十二烷基三甲基氯化铵溶于250克水中，搅拌均匀，得到液体e；
(6)在高速搅拌的条件下，将液体e滴加到液体d中，滴加完成后，在温度为90℃条件下，反应2h；
(7)将第(6)步得到的产物用无水乙醇洗涤3次，然后将所得到的固体产物在105℃干燥箱里干燥，得到的固体粉碎过200目标准筛，即得棕榈油用高效降滤失剂。
实施例3
具体配方：
有机质 300g
阳离子表面活性剂 80g
有机胺盐 10g
内酰胺 10g
质子化剂 5.0g
过渡金属镍盐 5.0g
(1)将300克有机质分散到1000克水中，加入少量NaOH对悬浮液进行活化，然后滴加HCl或NaOH调节溶液pH为10(相对误差＜0.1)，得到液体a；
(2)将液体a高速搅拌后，静置6h后，用浮选法除去杂质，得到稳定的溶液b；
(3)将溶液b倒入托盘中，放入干燥箱中干燥，所得固体经过研磨粉碎后，过200目标准筛，得到固体产物c；
(4)取10克固体产物c溶于400克水中，然后加入有机胺盐10克、内酰胺10克、质子化剂5.0克和过渡金属镍盐5.0克，在恒温水浴中搅拌约3小时，使其充分交换，经抽滤、洗涤后得到溶液d；
(5)将80克十六烷基三甲基氯化铵溶于250克水中，搅拌均匀，得到液体e；
(6)在高速搅拌的条件下，将液体e滴加到液体d中，滴加完成后，在温度为60℃条件下，反应2h；
(7)将第(6)步得到的产物用无水乙醇洗涤3次，然后将所得到的固体产物在105℃干燥箱里干燥，得到的固体粉碎过200目标准筛，即得棕榈油用高效降滤失剂。
实施例4
采用滤失量对以上三种实施例降滤失剂进行数据评价：
各称取以上三种实施案例的降滤失剂6.00g(精确至0.01g)，分别加入到混合有棕榈油和质量分数为25％的CaCl2水溶液的浆杯中(其中棕榈油为320mL)，然后放入高速搅拌机上搅拌20min，将所得的溶液倒入中压滤失仪内，测量其API滤失量FL，单位为mL。评价结果见表1。
表1 本发明与国内外同类产品比较
项目 棕榈油中滤失量FL/mL
实施例1 45
实施例2 20
实施例3 26
某国产降滤失剂 77
国外油基降滤失剂 54
由表1数据可以看出：本发明研制的降滤失剂在棕榈油中具有良好的降滤失效果。
尽管上面对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种棕榈油用降滤失剂，其特征在于：由如下重量份组分制成：
有机质 40～80份
阳离子表面活性剂 20～40份
有机胺盐 0.1～10份
内酰胺 0.5～10份
质子化剂 0.01～1.0份
过渡金属镍盐 0.1～2.0份
水 500～1000份。
2.根据权利要求1所述的棕榈油用降滤失剂，其特征在于：所述有机质包括腐殖酸、富里酸和腐黑物。
3.根据权利要求1所述的棕榈油用降滤失剂，其特征在于：所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基氯化吡啶中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的棕榈油用降滤失剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将有机质分散于水中，加NaOH活化，再滴加HCl或NaOH调节pH值，得到液体a；
(2)将液体a搅拌后，静置4～6h，浮选法除去杂质，得到稳定的溶液b；
(3)溶液b进行干燥处理，得固体，将固体研磨粉碎，过筛，得到固体产物c；
(4)将产物c溶于水中，按顺序加入定量的有机胺盐、内酰胺、质子化剂和过渡金属镍盐，恒温水浴搅拌2～4h，抽滤、洗涤得溶液d；
(5)将阳离子表面活性剂分散于水中，搅拌得液体e；
(6)将液体e滴加到处于搅拌状态的液体d中，随后，于60～90℃下反应1～3h，得产物；
(7)将第(6)步得到的产物洗涤3～5次，于90～110℃下干燥、碾磨、过筛得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种棕榈油用降滤失剂的制备方法，其特征在于：阳离子表面活性剂与有机质的质量比为1∶1～4。
6.根据权利要求4所述的一种棕榈油用降滤失剂的制备方法，其特征在于：液体a的pH值为5～9。
7.根据权利要求4所述的一种棕榈油用降滤失剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中过200目标准筛。
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