一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法与流程

文档序号:24875089发布日期:2021-04-30 12:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,包括如下重量份原料:

十二烷基硫酸钠5-7份、去离子水10-20份、羧甲基纤维素钠7-9份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、司盘803-5份、润滑组分70-80份和抗氧剂0.6-1份;

该处理剂通过如下步骤制备:

第一步、将十二烷基硫酸钠和去离子水混合,搅拌均匀,加入羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮得到第一混合液;

第二步、将司盘80加入到润滑组分中,然后加入抗氧剂,在温度为40-60℃、频率为40-50khz的条件下超声波分散30-60min;得到第二混合液;

第三步、将第一混合液和第二混合液混合,搅拌4-8h,得到所述处理剂;

所述润滑组分通过如下步骤制备:

步骤s11、将植物油和二乙基甲苯二胺混合搅拌,设置温度为100-110℃,搅拌反应结束后,将得到的反应液在50±2℃浓缩至体积不变,得到组分a;

步骤s12、将玉米淀粉和去离子水混合,搅拌成糊状后倒入反应器中,设置温度为60±2℃,边搅拌边加入α-淀粉酶,保持温度和转速不变,继续反应2-3h,得到酶解液;将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化铵和2,5-二羟基苯磺酸加入去离子水中溶解,用氢氧化钠水溶液调节ph值为7.5-8.5,得到单体溶液;将酶解液、辣根过氧化物酶和乙酰丙酮混合,设置温度为35-45℃搅拌3-5h,然后将温度升为45-50℃,同时滴加单体溶液和质量分数4-6%的双氧水,保持温度不变继续反应7.5-8.5h,即得到组分b;

步骤s13、将组分a和组分b按照质量比1:(3-5)混合,得到润滑组分。

2.根据权利要求1所述的一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,润滑组分通过如下步骤制备:

步骤s11、将植物油和二乙基甲苯二胺加入三口烧瓶中,设置温度为100-110℃、转速为400r/min,搅拌反应结束后,将得到的反应液转移至旋转蒸发仪中,在50℃浓缩至体积不变,得到组分a;

步骤s12、将玉米淀粉和去离子水混合,搅拌成糊状后倒入反应器中,设置温度为60℃,转速为400r/min,边搅拌边加入α-淀粉酶,保持温度和转速不变,继续反应2.5h,得到酶解液;将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化铵和2,5-二羟基苯磺酸加入去离子水中溶解,用质量分数50%的氢氧化钠水溶液调节ph值为8.0,得到单体溶液;将酶解液、辣根过氧化物酶和乙酰丙酮混合,设置温度为40℃搅拌4h,然后将温度升为48℃,同时滴加单体溶液和质量分数5%的双氧水,保持温度不变继续反应8.0h,即得到组分b;

步骤s13、将组分a和组分b按照质量比1:(3-5)混合,得到润滑组分。

3.根据权利要求2所述的一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,步骤s11中植物油为花生油、大豆油和菜籽油中的一种或多种按任意比例混合,植物油和二乙基甲苯二胺的质量比为1:(0.2-0.4),步骤s12中玉米淀粉、去离子水和α-淀粉酶的用量比为25g:100ml:0.02g;单体溶液中丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n-乙烯基吡咯烷酮、二甲基二烯丙基氯化铵、2,5-二羟基苯磺酸和去离子水的用量比为3.8g:12.3g:1g:1.2g:9.6g:250ml;酶解液、辣根过氧化物酶、乙酰丙酮、单体溶液和质量分数5%的双氧水的用量比为100ml:0.12g:1.5g:250ml:30ml。

4.根据权利要求1所述的一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂通过如下步骤制备:

步骤s21、将2,6-二叔丁基对甲酚和甲醇加入反应容器中,通入氮气保护下,加入多聚甲醛和二异丙基氨基锂,设置温度为45±2℃搅拌反应1-2h,反应结束后将得到的反应液温度降至20±2℃,减压抽滤,将得到的滤液用石油醚重结晶,得到的固体为中间体1;

步骤s22、设置温度为0-5℃,将二氯甲烷和三甲苯加入三口烧瓶中,加入硫酸和中间体1的二氯甲烷溶液,控制硫酸的加入速度为6±1ml/h,中间体1的二氯甲烷溶液的加入速度为120±10ml/h,滴加完后,继续反应50-60min,反应结束后,将得到的反应液和等体积去离子水混合,用碳酸钠调节ph值为7±0.5,然后分离有机相和水相,有机相蒸干溶剂,得到基础组分;

步骤s23、将基础组分和苯胺放入反应容器中,置换氮气多次,在氮气保护条件下加入甲苯和盐酸溶液,搅拌30±5min,然后将温度升为120±5℃反应1±0.5h,反应结束后,降温至室温,加入甲醇,减压抽滤,将得到的滤饼用甲醇洗涤,洗涤结束后真空干燥至恒重,得到抗氧化组分;

步骤s24、将基础组分和抗氧化组分按照质量比1:(1-3)混合得到抗氧剂。

5.根据权利要求4所述的一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂通过如下步骤制备:

步骤s21、将2,6-二叔丁基对甲酚和甲醇加入三口烧瓶中,通入氮气保护下,加入多聚甲醛和二异丙基氨基锂,设置温度为45℃,转速为300r/min,搅拌反应1-2h,反应结束后将得到的反应液温度降至20℃,减压抽滤,将得到的滤液用石油醚重结晶,得到的固体为中间体1;

步骤s22、设置温度为0-5℃,将二氯甲烷和三甲苯加入三口烧瓶中,加入硫酸和中间体1的二氯甲烷溶液,控制硫酸的加入速度为6ml/h,中间体1的二氯甲烷溶液的加入速度为120ml/h,滴加完后,继续反应50-60min,反应结束后,将得到的反应液和等体积去离子水混合,用碳酸钠调节ph值为7,然后分离有机相和水相,有机相用旋转蒸发仪蒸干溶剂,得到基础组分;

步骤s23、将基础组分和苯胺放入反应瓶中,置换氮气3次,在氮气保护条件下加入甲苯和盐酸溶液,搅拌30min,然后将温度升为120℃反应1h,反应结束后,降温至室温,加入甲醇,减压抽滤,将得到的滤饼用甲醇洗涤,洗涤结束后在40℃真空干燥至恒重,得到抗氧化组分;

步骤s24、将基础组分和抗氧化组分按照质量比1:(1-3)混合得到抗氧剂。

6.根据权利要求4或5所述的一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,其特征在于,步骤s21中2,6-二叔丁基对甲酚、甲醇、多聚甲醛和二异丙基氨基锂的用量比为15g:20ml:(3-4g):0.1g;步骤s22中硫酸浓度为2mol/l,中间体1的二氯甲烷溶液为中间体1和二氯甲烷按照5g:75ml混合而成,二氯甲烷、三甲苯、硫酸和中间体1的二氯甲烷溶液的用量比为5ml:1.2g:5g:75ml;步骤s23中盐酸溶液的质量分数为38%;基础组分、苯胺、甲苯和盐酸溶液的用量比(2.6-3g):1g:30ml:0.6ml。


技术总结
本发明属于钻井液助剂技术领域,具体涉及一种提高钻井液润滑效果的处理剂的制备方法,包括如下重量份原料:十二烷基硫酸钠5‑7份、去离子水10‑20份、羧甲基纤维素钠7‑9份、聚乙烯吡咯烷酮6‑8份、司盘803‑5份、润滑组分70‑80份和抗氧剂0.6‑1份;本发明通过二乙基甲苯二胺与脂肪酸甘油三酯反应生成含有酰胺键的组分a,具有较低的表面张力,极性基团可吸附在摩擦界面,形成一层吸附膜,减少了泥饼吸附,在配合抗氧化剂使用,增加了润滑剂的使用寿命;同时通过组分b可以维持润滑组分热运动的阻力,阻止颗粒聚集导致润滑作用失效;抗氧化组分和基础组分配合产生协同作用,增加了抗氧剂的使用寿命。

技术研发人员:张军志
受保护的技术使用者:东营辰鑫应用技术开发有限公司
技术研发日:2021.04.01
技术公布日:2021.04.30
当前第2页1 2 
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