一种钻井用环保型消泡剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油、天然气勘探开发过程中的钻井液技术领域，特别是一种钻井用 环保型消泡剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 石油钻井工程中会用到大量的无机、有机处理剂，比如长庆区域钻井液体系用磺 化酚醛树脂、磺化沥青等，这些物质因为磺化后具有表面活性剂的作用，容易在钻井液中产 生气泡；同时，在斜井段固井及填井侧钻打水泥塞时，因为水泥中的起泡物质的混入，钻井 液容易起泡。钻井液起泡后引起钻井液密度下降、润滑性变差、冷却钻头的效率低及切力降 低携砂困难等现象，容易造成井下事故，特别是钻井液起泡后，振动筛处存跑浆现象，固相 不能及时清理而造成井内含砂量大，砂卡风险增加。因此，在钻井工程中，解决钻井液起泡 是保证钻井安全、快速钻进的一项重要措施。
[0003] 目前，钻井液中盐含量大，井底温度高，成分复杂，这些条件对消泡剂的抗盐、抗 温等性能要求苛刻，并且一口井的消泡剂用量较少，因此关于钻井液用消泡剂的成熟品也 相对较少。现今钻井液用消泡剂大多为聚合醇类，但该类消泡剂价格贵抗温性差，在井底 100°C左右时，循环两到三个钻井循环周后消泡剂基本失效；聚醚类的消泡剂消泡迅速，但 抑泡效、抗盐效果差，并且合成时对反应条件等要求严格，不利于低成本大量生产。加之《环 境保护法》的实施，石油钻井行业环保压力剧增，唯有控制污染源，才能形成环保钻井的长 效机制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种能满足现今高标准的 环保要求，操作简单成品率高的有机硅类消泡剂的制备方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种钻井用环保型消泡剂，按重量份其组成成分为： 二甲基硅油：15~25份； 疏水白炭黑：2~3份； 乳化剂：5~8份； 增稠剂：0. 2~0. 4份； 去尚子水：64~78份。
[0006] 上述二甲基硅油的粘度为100~5000cst。
[0007] 上述二甲基硅油的粘度为500±25cst。
[0008] 上述疏水白炭黑是经六甲基二硅胺烷处理过的纳米级白炭黑。
[0009] 上述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯及聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
[0010] 上述增稠剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠盐及聚乙烯醇中的一种。
[0011] 一种钻井用环保型消泡剂的制备方法，包括如下步骤： 1)将二甲基硅油，疏水白炭黑按计量加入到反应釜中，以1000转/分搅拌，120°c下反 应2小时。
[0012] 2)反应釜温度降至60~80°C时，按计量加入乳化剂，以1000转/分搅拌0. 5小 时。
[0013]3)保持反应釜温度为60~80°C，缓慢加入计量的水，旋转速度1000转/分搅拌 0. 5小时。
[0014] 4)向反应釜中加入计量的增稠剂，保持温度60~80°C，旋转速度2000转/分搅 拌1小时，出料得到所述消泡剂。
[0015] 本发明的有益效果：本发明是一种环保型硅油类消泡剂，以二甲基硅油、疏水白炭 黑及司盘、吐温类为主乳化剂，以羧甲基纤维素钠盐、聚乙烯醇为增稠剂所制备的一种生物 可降解性好的环保型消泡剂。该消泡剂抗盐抗高温效果较优，满足深井高温高盐含量对消 泡剂的苛刻要求，且该消泡剂具有低毒性、生物降解性好，重金属含量低等特点，其制备组 成从源头上满足试剂的环保要求。现场应用该消泡剂，加量少，消泡速度迅速，抑泡时间长， 对钻井液粘度、失水等性能无影响，完全满足现场钻井消泡需求，能够在钻井一线大范围使 用。
[0016] 以下将结合实施例对本发明做进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0017] 本发明提供了一种钻井用环保型消泡剂及其制备方法，该钻井用环保型消泡剂， 按重量份其组成成分为： 二甲基硅油：15~25份； 疏水白炭黑：2~3份； 乳化剂：5~8份； 增稠剂：0. 2~0. 4份； 去尚子水：64~78份。
[0018] 该钻井用环保型消泡剂的制备方法，包括如下步骤： 1)将二甲基硅油，疏水白炭黑按计量加入到反应釜中，以1000转/分搅拌，120°C下反 应2小时。
[0019] 2)反应釜温度降至60~80°C时，按计量加入乳化剂，以1000转/分搅拌0. 5小 时。
[0020] 3)保持反应釜温度为60~80°C，缓慢加入计量的水，旋转速度1000转/分搅拌 0. 5小时。
[0021] 4)向反应釜中加入计量的增稠剂，保持温度60~80°C，旋转速度2000转/分搅 拌1小时，出料得到所述消泡剂。
[0022] 在上述钻井用环保型消泡剂及其制备方法总的实施方案的基础上，以下各具体实 施例制备出了多种消泡剂： 实施例1 将25Kg二甲基硅油，2Kg疏水白炭黑加入到反应釜中，以1000转/分搅拌，120°C下 反应2小时。反应釜温度降至60~80°C时，加入8Kg乳化剂（4Kg司盘80, 4Kg吐温80)， 以1000转/分搅拌0. 5小时。保持反应釜温度为60~80°C，缓慢加入65Kg的水，旋转速 度1000转/分搅拌0. 5小时。向反应釜中加入增稠剂羧甲基纤维素钠盐0. 3Kg，保持温度 60~80°C，旋转速度2000转/分搅拌1小时，出料得到消泡剂。二甲基硅油的粘度范围为 100~5000cst，具体粘度可选择500±25cst。
[0023] 实施例2 将25Kg二甲基硅油，3Kg疏水白炭黑加入到反应釜中，以1000转/分搅拌，120°C下 反应2小时。反应釜温度降至60~80°C时，加入8Kg乳化剂（4Kg司盘80, 4Kg吐温80)， 以1000转/分搅拌0. 5小时。保持反应釜温度为60~80°C，缓慢加入64Kg的水，旋转速 度1000转/分搅拌0. 5小时。向反应釜中加入增稠剂羧甲基纤维素钠盐0. 4Kg，保持温度 60~80°C，旋转速度2000转/分搅拌1小时，出料得到消泡剂。所述疏水白炭黑是经六甲 基二硅胺烷处理过的纳米级白炭黑。所述乳化剂属失水山梨醇脂肪酸酯及聚氧乙烯失水山 梨醇脂肪酸酯的混合(具体是如上的4Kg司盘80, 4Kg吐温80)。
[0024] 实施例3 将25Kg二甲基硅油，2Kg疏水白炭黑加入到反应釜中，以1000转/分搅拌，120°C下反 应2小时。反应釜温度降至60~80°C时，加入6Kg乳化剂（6Kg吐温80)，以1000转/分 搅拌0. 5小时。保持反应釜温度为60~80°C，缓慢加入67Kg的水，旋转速度1000转/分 搅拌0. 5小时。向反应釜中加入增稠剂羧甲基纤维素钠盐0. 3Kg，保持温度60~80°C，旋 转速度2000转/分搅拌1小时，出料得到消泡剂。所述乳化剂属聚氧乙烯失水山梨醇脂肪 酸酯(具体是如上的吐温80)。
[0025] 实施例4 将25Kg二甲基硅油，2Kg疏水白炭黑加入到反应釜中，以1000转/分搅拌