一种油基钻井液低温流变性改进剂及其制备方法与流程

文档序号:12406637阅读:502来源:国知局

本发明涉及一种油田钻井用钻井液处理剂,特别涉及一种油基钻井液低温流变性改进剂及其制备方法。



背景技术:

油基钻井液在低温条件下(零下10℃及以下)其流变性会变差,低温静止或低剪切速率下油基钻井液甚至会形成一种高弹性类凝胶结构,现场施工中不仅导致上水不畅、憋泵及泵压过高,而且增加了油基钻井液的转运处理难度。针对这个问题,现场通常采用蒸汽循环加热和低泵冲循环方式对钻井液预热处理,直至钻井液黏度和剪切力降低至正常范围内方可正常施工,延长了工期、增加了劳动量的同时也提高了施工成本。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种油基钻井液低温流变性改进剂及其制备方法,该改进剂实现了能够大大降低油基钻井液对温度的敏感性,很大程度上降低油基钻井液低温条件下的黏度和剪切力,使油基钻井液始终保持较好的流变性和触变性,使油基钻井液施工不再受气温环境及设备条件制约,大大降低施工成本,有利于油基钻井液的推广应用。克服了现有油基钻井液在低温条件下流变性变差,需要大量人力物力和工期处理才能使钻井液黏度和剪切力降低至正常范围内的不足。

本发明所采取的技术方案是:一种油基钻井液低温流变性改进剂,该改进剂的各组成成分及其质量份数为:乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯8份,对羟基苯甲酸十八胺2-4份,无水乙醇2-4份。

上述改进剂的各组成成分及其质量份数优选为:乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯8份,对羟基苯甲酸十八胺3份,无水乙醇3份。

一种油基钻井液低温流变性改进剂的制备方法,该方法步骤如下:

一、以100个质量份数的甲苯为溶剂,在甲苯中加入1个质量份数的阻聚剂2,4,6-三叔丁基苯酚、4个质量份数的乙烯-醋酸乙烯酯和6个质量份数的丙烯,控制反应温度在80℃的条件下进行聚合反应,反应时间为10h,制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯;

二、将10个质量份数的对羟基苯甲酸与4个质量份数的十八胺均匀混合,控制反应温度在55℃,反应时间为2.5h,反应期间不断搅拌,制得对羟基苯甲酸十八胺;

三、将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、2-4个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、2-4个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

本发明的有益效果是:本发明实现了能够大大降低油基钻井液对温度的敏感性,很大程度上降低油基钻井液低温条件下的黏度和剪切力,使油基钻井液始终保持较好的流变性和触变性,使油基钻井液施工不再受气温环境及设备条件制约,大大降低施工成本,有利于油基钻井液的推广应用。

具体实施方式:

一种油基钻井液低温流变性改进剂,该改进剂的各组成成分及其质量份数为:乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯8份,对羟基苯甲酸十八胺2-4份,无水乙醇2-4份。

上述改进剂的各组成成分及其质量份数优选为:乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯8份,对羟基苯甲酸十八胺3份,无水乙醇3份。

一种油基钻井液低温流变性改进剂的制备方法,该方法步骤如下:

一、以100个质量份数的甲苯为溶剂,在甲苯中加入1个质量份数的阻聚剂2,4,6-三叔丁基苯酚、4个质量份数的乙烯-醋酸乙烯酯和6个质量份数的丙烯,控制反应温度在80℃的条件下进行聚合反应,反应时间为10h,制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯;

二、将10个质量份数的对羟基苯甲酸与4个质量份数的十八胺均匀混合,控制反应温度在55℃,反应时间为2.5h,反应期间不断搅拌,制得对羟基苯甲酸十八胺;

三、将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、2-4个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、2-4个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

本发明名称(一种油基钻井液低温流变性改进剂及其制备方法)中的“低温”是指零下10℃及以下。油基钻井液低温增稠的原因主要有两点:一是基油在低于浊点时开始析出石蜡,蜡结晶在低温条件下迅速长大并相互联结,形成网状结构,吸附和封闭大量基油,使其流动性变差;二是有机膨润土在生产过程中为了使普通钠土改性彻底,往往加过量的季铵盐类有机改性剂,低温条件下季铵盐类表面活性剂在油中溶解度降低并析出膏体,进一步增加了基油黏度。因此,改善基油的低温流变性,提高季铵盐类表面活性剂的溶解度,便可改善油基钻井液的低温流变性和触变性,降低油基钻井液对温度的敏感性。

单一的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯是良好的油品低温流变性改进剂,但是感受性差,与辅助剂对羟基苯甲酸十八胺复配可达到良好的协同效应。

乙醇是十六烷基三甲基氯化铵、双氢化牛脂基二甲基氯化铵等季铵盐类表面活性剂的良好溶剂,并且作为一种极性溶剂,还能抑制蜡晶长大。

乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、对羟基苯甲酸十八胺与乙醇复配使用能够产生良好的协同效应,可明显提高油基钻井液低温流变性改进效果,并且感受性好,适用性广。

实施例1

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、2个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、2个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例2

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、2个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、3个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例3

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、2个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、4个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例4

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、3个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、2个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例5

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、3个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、3个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例6

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、3个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、4个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例7

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、4个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、2个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例8

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、4个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、3个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

实施例9

按照本发明的方法制得乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯和对羟基苯甲酸十八胺,将8个质量份数的乙烯-丙烯-醋酸乙烯酯、4个质量份数的对羟基苯甲酸十八胺、4个质量份数的无水乙醇混合均匀,制得无色透明液体即为本产品。

分别测试评价实施例1~实施例9提供的低温流变性改进剂样品1~样品9在全油基钻井液中的应用效果。

对密度为1.50g/cm3的全油基钻井液(5#白油+5%有机土+2%降滤失剂+3%有机褐煤+1%提切剂+0.5%氧化钙+3%超细碳酸钙+1%润湿剂+0.5%流变性改进剂+重晶石),在-25℃条件下静置24h,然后以3000r/min的速度搅拌20min后在室温下进行性能测试,并与空白体系(配方中未加低温流变性改进剂)进行对比。对比如下:

表1全油基钻井液性能测试对比

分别测试评价实施例1~实施例9提供的低温流变性改进剂样品1~样品9在油包水乳化钻井液中的应用效果。

对密度为1.50g/cm3的油包水乳化钻井液(80%柴油+2%有机土+2%降滤失剂+3%有机褐煤+2.5%高温乳化剂+1%辅乳化剂+20%CaCl2溶液+0.5%氧化钙+0.5%润湿剂+0.5%流变性改进剂+重晶石),在在-25℃条件下静置24h,静置24h,然后以3000r/min的速度搅拌20min后在室温下进行测试,并与空白体系(配方中未加低温流变性改进剂)进行对比。对比如下:

表2油包水乳化钻井液性能测试对比

由表1、表2中可以看出,无论是在全白油基钻井液还是在柴油油包水乳化钻井液中,未加流变性改进剂的空白体系低温静置后黏切过高,流变性较差;而加入实施例制得的低温流变性改进剂的油基钻井液,低温静置后仍能保持良好的流变性和触变性,尤其是样品5和样品6效果较好,完全满足现场施工要求。

可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1