专利名称：一种水基钻井液用消泡剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种消泡剂，特别是涉及一种水基钻井液用消泡剂及其制备方法。
背景技术：
在石油和天然气勘探开发过程中，泥浆体系随着钻井工艺技术的发展而不断发展和更新。在众多的泥浆处理剂中，有些具有发泡的性质的处理剂，如铁铬木质素磺酸盐、磺化褐煤、烷基磺酸钠、聚丙烯酰胺盐等，加在水基泥浆中，在气体和机械的搅拌下，会使泥浆产生大量的气泡，导致泥浆的密度下降，润滑性能变差，冷却钻头的效率降低，并给泥浆的循环带来一定的困难。因此泥浆发泡成为钻井过程中不可忽视的问题。为解决泥浆发泡的问题，目前采用较为普遍、方便、经济的方法就是在泥浆中添加消泡剂。国内外使用的泥浆消泡剂种类繁杂，大致有金属皂类、脂肪酸、脂肪酸钠、酰胺、醇类、有机硅及一些副产物的复合物等。作为性能良好的消泡剂应该具有的条件是:挥发性小，热稳定性好，加量少，不影响泥浆性能，无毒，与泥浆配伍性好等。目前同时满足这些条件的消泡剂还是很少见的，特别是存在加量大的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种水基钻井液用消泡剂以及该消泡剂的制备方法，根据该方法制作消泡剂，制备工艺简单，且极少的加入量即显示出极佳的消泡效果，并且产品附带有润滑作用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种水基钻井液用消泡剂，由下列质量份数的各组分组成:
煤油500-600份 硬脂酸盐40-70份 油酸50-90份 磷酸三丁酯30-70份 异辛醇30-70份。在上述技术方案中，所述溶剂油是煤油或柴油。在上述技术方案中，所述硬脂酸盐是双硬脂酸铝或是硬脂酸铝。在上述技术方案中，所述油酸是黑油酸、粗油酸或油酸酯。上述一种水基钻井液用消泡剂的制备方法，包括下列步骤:
第一步，向反应釜中加入500-600份溶剂油，加入硬脂酸盐40-70份，升温到60°C，进行溶胀；
第二步，溶胀均匀后，加入50-90份油酸，搅拌均匀；
第三步，加入30-70份磷酸三丁酯，搅拌均匀；
第四步，加入30-70份异辛醇，搅拌均匀；
第五步，反应0.5-2h放料，得到微黄色的液体产品。
从上述本发明的各项技术特征可以看出，其优点是:通过煤油溶胀双硬脂酸铝，与其他组分更好的复配，多种成分发挥协同作用，表现出了极佳的消泡性能。在0.2%的加量下淡水浆中消泡效率彡92%，4%盐水浆中消泡率彡95%，饱和盐水浆中消泡率彡98%。同时对泥浆还有一定的润滑作用。
图1是各实施例的检测结果。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。实施例1
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入1500kg柴油，开启搅拌，升温至60°C加入140kg双硬脂酸铝，10—20min变稠 ，立即加入380kg油酸，反应IOmin后加入130kg磷酸三丁酯，30min后加入130kg异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在60°C—65°C。实施例2
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入1500kg航空煤油，开启搅拌，升温至60 V加入180kg硬脂酸招，10一20min变稠,立即加入380kg油酸，反应IOmin后加入IlOkg磷酸三丁酯，30min后加入IlOkg异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在65°C—70°C。实施例3
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入1500kg航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入160kg双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入380kg油酸异丁酯，反应IOmin后加入120kg磷酸三丁酯，30min后加入120kg异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在70°C—75。。。实施例4
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入500份航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入40份双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入90份粗油酸，反应IOmin后加入50份磷酸三丁酯，30min后加入50份异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在60°C—65°C。实施例5
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入520份航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入70份双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入80份油酸异丁酯，反应IOmin后加入70份磷酸三丁酯，30min后加入70份异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在60°C—65°C。实施例6
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入550份航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入60份双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入70份油酸酯，反应IOmin后加入30份磷酸三丁酯，30min后加入30份异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在70°C—75°C。实施例7
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入580份航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入50份双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入60份油酸酯，反应IOmin后加入40份磷酸三丁酯，30min后加入40份异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在65°C—70°C。实施例8
在本实施例中，我们采用下列制备方法:
向带有搅拌装置、温控装置的应釜中加入600份航空煤油，开启搅拌，升温至60°C加入55份双硬脂酸铝，10—20min变稠，立即加入50份黑油酸，反应IOmin后加入60份磷酸三丁酯，30min后加入60份异辛醇，继续反应Ih出料。期间温度保持在70°C—75°C。针对上述各实施例制作出的消泡剂进行性能试验，对其消泡性能和润滑性能进行检测，分别对淡水基浆、4 %盐水基浆、饱和盐水基浆进行消泡测试和润滑测试，具体过程如下:
消泡性能测试: ①淡水基浆:在高搅杯中准确量取300g蒸馏水，加入0.9g碳酸氢45g评价土，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，加入1.0Og高粘羧酸甲基纤维素钠盐，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。将其中一份高速搅拌3min,放置IOmin,测定其密度屯。将其中一份加入0.1OmL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，放置lOmin，测定其密度为d2。将其中一份加入0.1OmL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，立即加入0.6mL消泡剂,高速搅拌Imin,放置IOmin后测定其密度为d3。按下式计算:
η.= (d3 — d2) / ((I1 — d2) X 100%
②4 %盐水基浆:在高搅杯中准确量取312g 4 %盐水，加入0.9g碳酸氢45g评价土，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，加入1.6 4 g高粘羧酸甲基纤维素钠盐，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。将其中一份高速搅拌3min,放置IOmin,测定其密度屯。将其中一份加入1.0mL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，放置lOmin，测定其密度为d2。将其中一份加入1.0mL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，立即加入0.6mL消泡剂,高速搅拌Imin,放置IOmin后测定其密度为d3。计算同①。③4 %盐水基浆:在高搅杯中准确量取408g饱和盐水，加入0.9g碳酸氢45g评价土，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，加入2.28g高粘羧酸甲基纤维素钠盐，高速搅拌20min (中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。将其中一份高速搅拌3min，放置lOmin，测定其密度屯。将其中一份加入1.9mL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，放置lOmin，测定其密度为d2。将其中一份加入1.9mL十二烷基苯磺酸钠溶液(10%水溶液)，高速搅拌3min，立即加入0.6mL消泡剂,高速搅拌Imin,放置IOmin后测定其密度为d3。计算同①。极压润滑性测试:
配制2份基衆,每份加入400g蒸懼水,0.8g纯碱,20g试验用钠膨润土,高速搅拌20min(中间停下2次，刮下粘附于高搅杯上的粘附物)后，密闭放置24h。取其中一份加入4.0g消泡剂，然后将两份浆同时高速搅拌5min，在E-P极压润滑仪上分别测定两份浆的润滑系数。按下式计算:
R1=(K0-K1) / K0X 100%
式中=R1—润滑系数降低率％
Ktl 一基浆的润滑系数
K1 一基浆加入消泡剂后的润滑系数。对实施例1-8 的消泡剂依次经过上述各项测试，其结果如图1所示。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
权利要求
1.一种水基钻井液用消泡剂，其特征在于由下列质量份数的各组分组成: 溶剂油500-600份 硬脂酸盐40-70份 油酸50-90份 磷酸三丁酯30-70份 异辛醇30-70份。
2.根据权利要求1所述的一种水基钻井液用消泡剂，其特征在于所述溶剂油是煤油或柴油。
3.根据权利要求1所述的一种水基钻井液用消泡剂，其特征在于所述硬脂酸盐是双硬脂酸铝或是硬脂酸铝。
4.根据权利要求1所述的一种水基钻井液用消泡剂，其特征在于所述油酸是黑油酸、粗油酸或油酸酯。
5.上述水基钻井液用消泡剂的制备方法，其特征在于包括下列步骤: 第一步，向反应釜中加入500-600份溶剂油，加入硬脂酸盐40-70份，升温到60°C，进行溶胀； 第二步，溶胀均匀后，加入50-90份油酸，搅拌均匀； 第三步，加入30-70份磷酸三丁酯，搅拌均匀； 第四步，加入30-70份异辛醇， 搅拌均匀； 第五步，反应0.5-2h放料，得到微黄色的液体产品。
全文摘要
本发明为一种水基钻井液用消泡剂及其制备方法。通过选用溶剂油、硬脂酸盐、油酸、异辛醇、磷酸三丁酯进行复配。通过加热溶剂油溶胀双硬脂酸铝，便于与其他组分更好的复配发挥协同作用。根据该方法制作消泡剂，制备工艺简单，且极少的加入量即显示出极佳的消泡效果，并且产品附带有润滑作用。
文档编号C09K8/035GK103074041SQ20121036823
公开日2013年5月1日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者张军, 张龙军, 彭波, 喻小菲, 杨松, 吕宝 申请人:四川仁智油田技术服务股份有限公司