抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田钻井技术领域中的一种表面活性剂，尤其涉及一种抗高温可降解 的脂肪酸衍生物类一体乳化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在油基钻井液体系中，乳化剂对乳状液的稳定性起着决定性作用。然而，一般的 油基钻井液都需要主乳化剂、辅乳化剂和油润湿剂的配合使用，并需用石灰来激活乳化剂 的功效，尤其是在井底高温条件下，乳化剂性能容易失效，从而降低油基钻井液的乳化稳定 性。常规油基钻井液受碱度的影响较大，且需要多种处理剂来维持钻井液的稳定性，该类油 基钻井液体系维护处理难度较大，不利于推广使用。
[0003] 中国石油天然气集团公司发明了一种新型抗高温油包水钻井液用乳化剂（专利 号：201310334083. 3)，其组分及配比按重量百分比如下：包括主乳化剂DQGC和辅助乳化剂 DQNS;中国石油集团渤海钻探工程有限公司发明了一种含有多羟基结构乳化剂的油基钻井 液（专利号：2〇m〇580265. 4)，，包括60~90wt%的基础油和10~40wt%的盐水以及以基 础油和盐水的总重量计的0. 5~1. 2%的乳化剂、0. 5~0. 8%的润湿反转剂、2. 0~3. 0% 的氧化钙、1. 5~2. 5%的有机土、2. 0~3. 0%的降滤失剂以及加重材料。
[0004] 上述专利公开的乳化剂存在需要主乳化剂和辅助乳化剂复配使用，且不具有油润 湿功能，在高密度油基钻井液及钻进过程中需要另行补加油润湿剂以实现油基钻井液的乳 化润湿稳定性，现场维护处理较复杂，涉及处理剂种类较多，乳化剂及润湿剂配比掌控较 难；并且需要石灰来激活乳化剂功效，受碱度影响较大；在井底高温条件下，乳化性能容易 失效，从而影响乳化稳定性，导致重晶石沉降等问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种抗高温、可生物降解，且同时具有主乳化剂、辅助乳化 剂及油润湿剂功能的一体化乳化剂。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以 下原料按重量百分比构成：失水山梨醇单油酸酯20-30%、油酸二乙醇酰胺30-35%、芥酸 甲酯 40-45%。
[0007] 作为优选，抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分 比构成：失水山梨醇单油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯45%。
[0008] 作为优选，抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分 比构成：失水山梨醇单油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯40%。
[0009] 作为优选，抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分 比构成：失水山梨醇单油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯43%。
[0010] 抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂的制备方法，依次包括如下步骤：
[0011] (1)按重量百分比称取失水山梨醇单油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯；
[0012] (2)取步骤⑴中原料加入反应釜中；
[0013] (3)将反应釜进行抽真空，然后将反应温度升高至60-80°C;
[0014] (4)搅拌混合3h以上，降温至室温即可制备成成品。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] (1)含有多功能表面活性官能团，同时具有主乳、辅乳及油润湿功能，简化了处理 剂种类；
[0017] (2)为脂肪酸衍生物，是一种环境可接受的高效一体乳化剂，现场配制、维护处理 及应用工艺简单可控。
[0018] (3)不需要使用石灰激活，油基钻井液稳定性受碱度影响较小。
[0019] ⑷抗高温性能良好，抗温可达150 °C。
[0020] (5)原料资源丰富，可降低原料成本，推广应用价值高。
[0021] (6)配伍性好，易于与其他处理剂配合使用。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 实施例一
[0024] 抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分比构成：失 水山梨醇单油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯45%。
[0025] 制备方法依次包括如下步骤：
[0026] (1)按重量百分比称取失水山梨醇单油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯；
[0027] (2)取步骤⑴中原料加入反应釜中；
[0028](3)将反应釜进行抽真空，然后将反应温度升高至60-80°C;
[0029] (4)搅拌混合3h以上，降温至室温即可制备成成品。
[0030] 实施例二
[0031] 抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分比构成：失 水山梨醇单油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯40%。
[0032] 制备方法同实施例一。
[0033] 实施例三
[0034] 抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，由以下原料按重量百分比构成：失 水山梨醇单油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯43%。
[0035] 制备方法同实施例一。
[0036] 本发明产品的技术指标如下：
[0037] 外观：浅黄至褐色液体；
[0038] 倾点：< 5°C;
[0039]闭口闪点：彡 100 °C;
[0040] 破乳电压：彡500V。
[0041] 上述技术指标的评价方法如下：
[0042]1、外观
[0043] 取适量样品放入50ml比色管中，在白色背景下目测。
[0044] 2、倾点
[0045] 按GB/T3535-2006规定测试试样倾点。
[0046] 3、闪点（闭口）
[0047] 按GB/T261 - 2008闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法测定试样闪点。
[0048] 4、破乳电压
[0049] 试样浆配制：
[0050] 量取320ml0#柴油，倒入高搅杯中，在负载11000±300rpm搅拌下加入12. 0g抗 温有机土（FC-0GEL)高速搅拌30min;
[0051] 不停搅拌机，用注射器加16. 0ml试样，并加生石灰6. 0g，高速搅拌30min;
[0052] 不停搅拌机，缓慢加入80ml浓度为25 %的氯化钙盐水，高速搅拌30min;
[0053] 不停搅拌机，缓慢加重晶石500g，高搅60min。
[0054] 每加完材料或试样后，在固定搅拌时间过程中应停下二次，以刮下器壁上的粘附 物。
[0055] 将配制好的试样浆在150±3°C下热滚16h，热滚后试验浆高速搅拌30min，按GB/T 16783. 2- 2012中10的规定测定其在（49±1)°C时的破乳电压。
[0056] 取上述实施例中制备的产品进行产品性能测试，测试结果如下：
[0057] 表1.产品性能测试结果
【主权项】
1. 抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，其特征在于由以下原料按重量百分比 构成：失水山梨醇单油酸酯20-30%、油酸二乙醇酰胺30-35%、芥酸甲酯40-45%。
2. 根据权利要求1所述抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，其特征在于，由 以下原料按重量百分比构成：失水山梨醇单油酸酯20%、油酸二乙醇酰胺35%、芥酸甲酯 45%〇
3. 根据权利要求1所述抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，其特征在于，由 以下原料按重量百分比构成：失水山梨醇单油酸酯30%、油酸二乙醇酰胺30%、芥酸甲酯 40%〇
4. 根据权利要求1所述抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂，其特征在于，由 以下原料按重量百分比构成：失水山梨醇单油酸酯25%、油酸二乙醇酰胺32%、芥酸甲酯 43%〇
5. 如权利要求1所述抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂的制备方法，其特征 在于，依次包括如下步骤： (1) 按重量百分比称取失水山梨醇单油酸酯、油酸二乙醇酰胺、芥酸甲酯； (2) 取步骤（1)中原料加入反应釜中； (3) 将反应釜进行抽真空，然后将反应温度升高至60-80°C ; (4) 搅拌混合3h以上，降温至室温即可制备成成品。
【专利摘要】本发明公开了一种抗高温可降解的脂肪酸衍生物类一体乳化剂及其制备方法，由以下原料按重量百分比构成：失水山梨醇单油酸酯20-30％、油酸二乙醇酰胺30-35％、芥酸甲酯40-45％；本发明含有多功能表面活性官能团，同时具有主乳、辅乳及油润湿功能，在油基钻井液的应用中极大的简化了处理剂种类；并且本发明是一种环境可接受的高效一体化乳化剂，不需要使用石灰激活，在油基钻井液的使用中稳定性受碱度影响较小；本发明抗温性能良好，原料资源丰富，可降低油基钻井液的成本，并且易于与其它处理剂配合使用。
【IPC分类】C09K8-32, C09K8-035
【公开号】CN104745154
【申请号】CN201510164237
【发明人】金承平, 张超, 王泽东
【申请人】广汉市福客科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月8日