一种油基钻井液用润湿剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油基钻井液用润湿剂的制备方法，以及根据该制备方法制备得到 的油基钻井液用润湿剂。
【背景技术】
[0002] 油基钻井液是以油为外相的热力学不稳定多相体系。为确保体系的稳定性和各种 性能的调节及控制，体系中的惰性固相必须具有强的亲油性。对加重的油基钻井液来说，加 重材料、岩肩及惰性材料占很大一部分比例。这些材料大多数表面为亲水性，他们的加入会 使油基钻井液的稳定性发生破坏，同时在钻井过程中油基钻井液会受到地层亲水性粘土的 污染，而使钻井液的性能变差。通常解决此类问题的方法是加入润湿剂，使亲水性颗粒表面 的润湿性发生改变，提高加重剂的悬浮性和减弱钻肩等颗粒的聚集，防止在油基钻井液中 聚结和沉降，并且它还具有用量少、效果显著的优点。研宄表明，在钻井、完井、修井和实施 增产措施等过程中，钻井液和完井液等外来液体侵入储层后发生在岩石孔隙表面的润湿性 改变被认为是造成储层损害的一个重要原因。同时随着井深的增加导致的泥浆密度的增大 和钻井液温度的升高，对润湿剂性能也提出更高的要求。目前较好的润湿剂有季胺盐（如 十二烷基三甲基溴化铵）、卵磷脂和石油磺酸盐等，其中卵磷脂来源丰富，润湿性能更加优 异，但是它也有自身的不足，天然的卵磷脂抗高温性能和电稳定性有限，极大的限制了它的 应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有的油基钻井液用润湿剂的润湿性能、抗高温性能和/或 电稳定性不够好的缺点，提供一种油基钻井液用润湿剂的制备方法以及根据该制备方法制 备得到的油基钻井液用润湿剂，该油基钻井液用润湿剂兼具良好的润湿性能、抗高温性能 和电稳定性。
[0004] 本发明的发明人发现，通过在特定条件下对卵磷脂进行酰胺官能团化改性，能够 保持甚至提高卵磷脂优异的润湿性能，并且可以有效地提高卵磷脂润湿剂的抗高温性能和 电稳定性。
[0005] 本发明提供一种油基钻井液用润湿剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0006] (1)将卵磷脂、不饱和酰胺和C1-C4的有机醇混合；
[0007] (2)将步骤⑴所得混合物与H202混合，然后升温至30-50°C进行反应。
[0008] 本发明还提供了根据本发明的方法制备得到的油基钻井液用润湿剂。
[0009] 本发明的发明人发现，通过在特定条件下对卵磷脂进行酰胺官能团化改性，能够 保持甚至提高卵磷脂优异的润湿性能，并且可以有效地提高卵磷脂润湿剂的抗高温性能和 电稳定性。本发明的改性卵磷脂油基钻井液能够适用于多种油基钻井液（如全油基钻井液 和各种油包水钻井液）。并且本发明采用的原料卵磷脂在我国产量丰富，用它作为原料合成 改性卵磷脂润湿剂来源广、成本低。
[0010] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0011] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012] 本发明提供了一种油基钻井液用润湿剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0013] (1)将卵磷脂、不饱和酰胺和C1-C4的有机醇混合；
[0014] (2)将步骤⑴所得混合物与H202混合，然后升温至30-50°C进行反应。
[0015] 在步骤（1)中，所述卵磷脂、不饱和酰胺和C1-C4的有机醇的用量没有特别的限 定，能够使卵磷脂实现酰胺官能团化的改性即可，优选地，所述卵磷脂、不饱和酰胺和C1-C4 的有机醇的用量的质量比为1 :1_3 :40-100,更优选为1 :1. 5-2. 5 :50-80。
[0016] 在步骤（1)中，所述卵磷脂可以为单质（即磷脂酰胆碱）也可以为混合物，例如 为钻井领域常规使用的卵磷脂（混合物），其中的成分含量可以包括：25-45重量％的卵磷 脂、15-25重量％的脑磷脂、10-20重量％的肌醇磷脂、10-20重量％的磷酯酰丝氨酸、2-5重 量％的磷脂酸以及5-15重量％的其他磷脂，另外还可能含有添加剂和/或杂质；其中的成 分含量优选包括：30_40重量％的卵磷脂、18-22重量％的脑磷脂、12-18重量％的肌醇磷 脂、12-18重量％的磷酯酰丝氨酸、3-4重量％的磷脂酸以及8-12重量％的其他磷脂，另外 还可能含有添加剂和/或杂质。需要说明的是，上述的各成分的名称在不同的环境下会有 混合物和单质两种不同的理解方式，上述成分含量中的各成分的名称理解为单质形式。本 发明所用的卵磷脂可以为满足上述成分含量的各种来源的卵磷脂，从效果和成本的角度综 合考虑，优选使用大豆卵磷脂。
[0017] 在步骤（1)中，所述不饱和酰胺可以为本领域常用的不饱和酰胺的种类，例如可 以选自含有碳原子数为3-8的烯的多元酰胺中的一种或多种，优选选自含有碳原子数为 3-4的烯的一元酰胺和二元酰胺中的一种或多种，其中含有碳原子数为3-4的烯的一元酰 胺例如为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺，含有碳原子数为3-4的烯的二元 酰胺例如为N，N' -亚甲基双丙烯酰胺。所述C1-C4的有机醇优选为乙醇。
[0018] 在步骤（1)中，所述混合在搅拌下进行，搅拌的速度没有特别的限定，优选采用较 为高速的搅拌，例如为2500-3500r/min，搅拌的时间也没有特别的限定，能够确保混合均匀 即可，例如为15_40min。
[0019] 在步骤⑵中，所述H202的用量没有特别的限定，优选地，相对于步骤⑴中C1-C4 的有机醇的用量，所述H 202的用量为1-3重量％。
[0020] 在步骤（2)中，所述混合在搅拌下进行，搅拌的速度没有特别的限定，优选采用较 为温和的搅拌，例如为200-400r/min。所述反应也在搅拌下进行，搅拌的速度没有特别的限 定，优选采用较为温和的搅拌，例如为200-400r/min，搅拌的时间也没有特别的限定，例如 为2-4小时。
[0021] 在本发明中，所述制备方法还包括：将步骤（2)所得混合物冷却，然后进行离心， 并将离心所得固体产物依次进行洗涤、过滤和干燥。其中，所述冷却的方式没有特别的限 定，自然冷却即可，冷却的温度也没有特别的限定，例如可以为15_25°C，优选为15-20°C。 所述离心的速度优选为4000-6000r/min ;所述洗绦、过滤和干燥均为本领域常规的操作， 例如洗涤可以用蒸馏水进行洗涤，过滤可以为抽滤，干燥可以为真空干燥，具体的操作方式 已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
[0022] 本发明还提供本发明的制备方法制备得到的油基钻井液用润湿剂，该油基钻井液 用润湿剂兼具良好的润湿性能、抗高温性能和电稳定性，并且能够适用于多种油基钻井液 (如全油基钻井液和各种油包水钻井液）。
[0023] 本发明的油基钻井液用润湿剂的应用方式为本领域常规的应用方式，例如与基浆 混合均匀后使用。本发明的油基钻井液用润湿剂的用量可以为本领域常规的用于配置油基 钻井液时所用的润湿剂的用量，例如，以基浆的重量为基准，本发明的油基钻井液用润湿剂 的用量可以为〇. 1-7. 0重量％，优选为0. 5-5. 0重量％，进一步优选为0. 5-1. 5重量％。
[0024] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0025] 实施例1
[0026] (1)常温下将卵磷脂（其中主要成分及含量包括：卵磷脂约34. 2重量％、脑磷脂 约19. 7重量％、肌醇磷脂约16. 0重量％、磷酯酰丝氨酸约15. 8重量％、磷脂酸约3. 6重 量％，其他磷脂约10. 7重量％ )、丙烯酰胺和乙醇按质量比1:1. 5:50混合，并以3000r/min 的速度搅拌20min ;
[0027] (2)向步骤⑴所得混合物中加入H202，H202的用量与步骤⑴所用的乙醇的质量 比为1 :50,然后将所得混合物在40°C下以300r/min的搅拌速度反应3h，然后冷却至15°C;
[0028] (3)将步骤（2)所得混合物以5000r/min的速度离心，然后将所得固体依次进行蒸 馏水洗涤、抽滤和真空干燥，得到油基钻井液用润湿剂产品。
[0029] 实施例2
[0030] (1)常温下将卵磷脂（其中主要成分及含量包括：卵磷脂约30. 8重量％、脑磷脂 约21. 5重量％、肌醇磷脂约17. 6重量％、磷酯酰丝氨酸约16. 4重量％、磷脂酸约3. 9重 量％，其他磷脂约9. 8重量％ )、甲基丙烯酰胺和甲醇按质量比1:2. 0:60混合，并以2500r/ min的速度搅拌30min ;