n,最后加入90mL20wt% CaCl2水溶液,再高速搅拌20min,得到稳定的油包水钻井液体系。同【实施例l】(b)测定体 系老化前后的性能,结果如表1、2所示。
[0072] 【实施例4】
[0073] (a)N,N 双芥酸酰基羟乙基丙二胺的制备(X = 3)
[0074] 将N-羟乙基丙二胺47. 13份、K0H5. 6份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型 冷凝管、接受瓶的反应器中,于150°C搅拌1小时后,慢慢滴加芥酸甲酯281. 3份,1小时内 滴加完毕。在170°C下反应10小时后停止,反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接 受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料,得到目标产物Ν,Ν' -双芥酸酰基 羟乙基丙二胺。
[0075] (b)N,Ν 7 -双芥酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(y = 10, ζ = 20)的 合成
[0076] 将步骤(a)合成的N,N ' -双芥酸酰基羟乙基丙二胺320份、9. 6份氧化钙和氢 氧化钙混合物(氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1)加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体分散 器的高压反应器中,边通氮气边加热至135°C时,加入20份水,搅拌反应1小时。脱除水分 后,降温至80°C,慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸(20wt%)制得高活性、高选择性的复 合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系,将体系温度加热至80°C,开启真空系统,在高真空 下脱水2小时,然后用氮气吹扫3次,将体系反应温度调至180°C缓缓通入167. 1份环氧乙 烷,控制压力彡0. 60MPa。待环氧乙烷反应完全后,加入489. 4份环氧丙烷,于180°C继续反 应,反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得到N,N ' -双芥酸酰基羟乙基丙二 胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(y = 10, z = 20)845. 7份,摩尔收率85. 6%。
[0077] (c)油基钻井液用复合乳化剂的制备
[0078] 以质量份数计,将100份步骤(b)得到的N,N ' -双芥酸酰基羟乙基丙二胺聚氧 乙烯聚氧丙烯醚(y = 10, Z = 20)和10份司盘-85,在85°C下加热搅拌,混合均匀,得到油 基钻井液用复合乳化剂。
[0079] (d)油包水钻井液的制备
[0080] 称取步骤(c)得到的油基钻井液用复合乳化剂9克、量取195mL液体石蜡入不锈 钢高搅杯内,高速搅拌20min,再依次加入十六烷基三甲基溴化铵改性的有机土 12克、十六 胺改性的腐植酸3克、顺丁橡胶(数均分子量18万)3克及CaO粉末4. 5克,继续高速搅拌 20min,最后加入105mL 20wt% CaCl2水溶液,再高速搅拌20min,得到稳定的油包水钻井液 体系。同【实施例1】(b)测定体系老化前后的性能,结果如表1、2所示。
[0081] 【实施例5】
[0082] (a)N,N 7 -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺的合成(X = 3)
[0083] 将N-羟乙基丙二胺55. 3份、Κ0Η 8. 33份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直 型冷凝管、接受瓶的反应器中,于150°C搅拌1小时后,慢慢滴加大豆油脂肪酸甲酯(以 质量百分含量计,大豆油脂肪酸甲酯包含以下组分:十四烷酸甲脂0.557%、棕榈酸甲脂 18. 250%、棕榈烯酸甲脂1.402%、硬脂酸甲脂5. 495%、油酸甲脂30. 203%、亚油酸甲脂 36. 000%、亚麻酸甲脂3. 587%,余量其他。)277. 6份,1小时内滴加完毕。在165°C下反应 8小时,反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生 成物及反应原料,得到目标产物N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺。
[0084] (b)N,N ' -双植物油酸酰基轻乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(y = 3, z = 5) 的合成
[0085] 将步骤(a)合成的N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺256份、15. 4份氧化钙 和氢氧化钙混合物(氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1)加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体 分散器的高压反应器中,边通氮气边加热至135°c时,加入20份水,搅拌反应1小时。脱除 水分后,降温至80°C,慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸(20wt% )制得高活性、高选择性 的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系,将体系温度加热至90°C,开启真空系统,在高 真空下脱水2小时,然后用氮气吹扫3次,将体系反应温度调至160°C缓缓通入34. 9份环氧 乙烷,控制压力彡0. 60MPa。待环氧乙烷反应完全后,加入114. 8份环氧丙烷,于160°C继续 反应,反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得到N,N ' -双植物油酸酰基羟乙 基乙二胺聚氧乙烯醚(y = 3, z = 5)343. 7份,摩尔收率84. 7%。
[0086] (c)油基钻井液用复合乳化剂的制备
[0087] 以质量份数计,将10份步骤(a)得到的N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺、 30份步骤(b)得到的N, N 7 -双植物油酸酰基轻乙基乙二胺聚氧乙烯醚(y = 3, z = 5) 和10份司盘-80,在90°C下加热搅拌,混合均匀,得到油基钻井液用复合乳化剂。
[0088] (d)油包水钻井液的制备
[0089] 称取步骤(c)得到的油基钻井液用复合乳化剂9克、量取210mL5#白油入不锈钢 高搅杯内,高速搅拌20min,再依次加入十六烷基三甲基氯化铵改性的有机土 9克、十六胺 改性的腐植酸3克、顺丁橡胶(数均分子量25万)3克及CaO粉末3克,继续高速搅拌20min, 最后加入90mL 20wt% CaCl2水溶液,再高速搅拌20min,得到稳定的油包水钻井液体系。同 【实施例1】(d)测定体系老化前后的性能,结果如表1、2所示。
[0090] 【实施例6】
[0091] (a)N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺的合成(X = 3)
[0092] 将N-羟乙基丙二胺55. 3份、Κ0Η 8. 33份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直 型冷凝管、接受瓶的反应器中,于150°C搅拌1小时后,慢慢滴加大豆油脂肪酸甲酯(以 质量百分含量计,大豆油脂肪酸甲酯包含以下组分:十四烷酸甲脂0.557%、棕榈酸甲脂 18. 250%、棕榈烯酸甲脂1.402%、硬脂酸甲脂5. 495%、油酸甲脂30. 203%、亚油酸甲脂 36. 000%、亚麻酸甲脂3. 587%,余量其他。)277. 6份,1小时内滴加完毕。在165°C下反应 8小时,反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生 成物及反应原料,得到目标产物N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺。
[0093] (b)N, N 7 -双植物油酸酰基轻乙基丙二胺聚氧乙烯醚(y = 3, z = 0)的合成
[0094] 将步骤(a)合成的N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺256份、15. 4份氧化钙 和氢氧化钙混合物(氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1)加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体 分散器的高压反应器中,边通氮气边加热至135°C时,加入20份水,搅拌反应1小时。脱除 水分后,降温至80°C,慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸(20wt% )制得高活性、高选择性 的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系,将体系温度加热至90°C,开启真空系统,在高 真空下脱水2小时,然后用氮气吹扫3次,将体系反应温度调至160°C缓缓通入34. 9份环氧 乙烷,控制压力彡0.60MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得Ν,Γ^ 一 双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯醚(y = 3, ζ = 0)250. 8份,摩尔收率86. 2%。 [0095] (c)油基钻井液用复合乳化剂的制备
[0096] 以质量份数计,将100份步骤(b)得到的N,N ' -双植物油酸酰基羟乙基丙二胺 聚氧乙烯醚(y = 3, z = 0)和100份乙二醇单大豆油酸酯(由大豆油与乙二醇制得,以质 量百分含量计,大豆油包含以下组分:十四烷酸甲脂0.557%、棕榈酸甲脂18. 250%、棕榈 烯酸甲脂1. 402%、硬脂酸甲脂5. 495%、油酸甲脂30. 203%、亚油酸甲脂36. 000%、亚麻酸 甲脂3. 587%,余量其他。),在80°C下加热搅拌,混合均匀,得到油基钻井液用复合乳化剂。
[0097] (d)油包水钻井液的制备
[0098] 称取步骤(c)得到的油基钻井液用复合乳化剂9克、量取210mL5#白油入不锈钢 高搅杯内,高速搅拌20min,再依次加入十六烷基三甲基氯化铵改性的有机土 9克、十六胺 改性的腐植酸3克、顺丁橡胶(数均分子量20万)3克及CaO粉末3克,继续高速搅拌20min, 最后加入90mL 20wt% CaCl2水溶液,再高速搅拌20min,得到稳定的油包水钻井液体系。同 【实施例1】(d)测定体系老化前后的性能,结果如表1、2所示。
[0099] 【比较例1】
[0100] 同【实施例5】中(d),不同之处以9g司盘-80 (Span-80)替代复合乳化剂,其余相 同,测定了油包水钻井液体系的流
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