高性能復合油基乳化劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高性能復合油基乳化劑及制備方法，主要解決現(xiàn)有技術中油基乳化劑乳化性能差的問題。本發(fā)明通過含酚醚磺酸鹽、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和油的復合油基乳化劑的制備方法的技術方案，較好地解決了該問題，可用于制備乳液穩(wěn)定的油基鉆井液。
【專利說明】高性能復合油基乳化劑及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高性能復合油基乳化劑及制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著石油儲量的不斷減少且開采困難，世界各國紛紛加大了對深部地層油氣資源勘探開發(fā)的投入，開發(fā)新的油藏已經成為當今各大石油公司發(fā)展的迫切要求。我國待探明的油氣資源主要分布在塔里木、準噶爾、柴達木、吐哈、四川等盆地，其資源量的73%埋藏在深層，且地下條件異常復雜，因此深井和超深井油氣鉆探及配套的開發(fā)技術已成為制約油氣資源開發(fā)的關鍵因素。隨著地層深度的增加，深井、超深井的地層溫度也會越來越高，地層的高溫環(huán)境給鉆井液能否維持穩(wěn)定的性能帶來了極大的挑戰(zhàn)。
鉆井液作為鉆井工程的重要組成部分，其性能直接關系到深井、超深井的鉆井質量、鉆井成本和鉆井周期。相對于水基鉆井液，油基鉆井液具有較強的防塌抑制性、潤滑性和良好的儲層保護性能，尤其可滿足強水敏及高溫、超高溫地層，或者需要鉆大位移特殊井及海上水平井等特殊轉鉆井需要。油基鉆井液，又稱油包水鉆井液，是由油、水、乳化劑、降濾失劑、活度平衡劑、流型調節(jié)劑等組成。通常使用的油包水鉆井液含水量在5~30 %之間(含水量在5%以內的一般叫做全油基鉆井液，不稱為油包水鉆井液)，但抗高溫達180°C以上的油包水鉆井液中水的含量一般在5~10 %，很少超過15%。水的含量增大，攜屑性、降濾失性和懸浮性、流變性都變好，但熱穩(wěn)定性和電穩(wěn)定性都變差，如CN1660958報道了一種合成基鉆井液，使用的主乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，盡管在150°C老化16小時后仍有良好的流變性和破乳電壓，水含量最高為25%，但更高溫度和水含量下的性能未見報道。油基鉆井液由于基液以油為主，因此價格昂貴，成本高，全油基鉆井液更是如此，如CN101215461報道了一種全油合成基鉆井液，使用的乳化劑為長碳鏈脂肪酸酰胺、長碳鏈烷基苯磺酸鈣、聚烯烴羧酸酯中的一種或多種的混合物，盡管具有低毒、環(huán)保、對儲層傷害小等優(yōu)點，但其制備成本高，限制了其推廣使用。
目前市場上提供用作油基鉆井液乳化劑的品種較少，而報道用于強化采油用的乳化劑品種相對較多，如US4485873、US4545912、CN100531884等報道了聚氧乙烯烷基酚醚乙酸鹽、雙尾鏈聚氧乙烯磺酸鹽、烷基芳芐基聚氧乙烯醚陰離子表活劑在強化采油方面的應用，但未涉及到其在鉆井液乳化劑方面的用途。
油基鉆井液由于受到成本、環(huán)保要求的限制一直發(fā)展比較緩慢，應用的區(qū)塊也較少，隨著現(xiàn)有油田儲量日益下降，并且新探區(qū)的開采會遇到各種復雜地層及環(huán)境，急需性能優(yōu)良的制備油基鉆井液用乳化劑，以解決現(xiàn)有油基乳化劑乳化性能差的問題。發(fā)明所述的正是這種適合于制備穩(wěn)定高效油基鉆井液用的高性能復合油基乳化劑的制備方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題之一是現(xiàn)有技術中油基乳化劑乳化性能差的問題，提供一種新的高性能復合油基乳化劑，此高性能復合油基乳化劑具有大大降低油水界面張力的優(yōu)點。本發(fā)明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的高性能復合油基乳化劑的制備方法。
為了解決上述技術問題之一，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種高性能復合油基乳化劑，以質量份數計包括以下組份:
(1)0.5~6份的酚醚磺酸鹽；
(2)0.5~5份的非離子表面活性劑；
(3)0.1~1份的兩性離子表面活性劑；
(4)5~50份的油；
其中(I)組分的分子通式為:
【權利要求】
1.一種高性能復合油基乳化劑，以質量份數計包括以下組份: (1)0.5~6份的酚醚磺酸鹽； (2)0.5~5份的非離子表面活性劑； (3)0.1~1份的兩性離子表面活性劑； (4)5~50份的油； 其中(I)組分的分子通式為:
2.根據權利要求1所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述M為氫、鈣、鎂或鋅，R為C4~C16的烷基或枯基，m為I~6中的任意一個整數，η為3~35中的任意一個整數，X為I或2。
3.根據權利要求1所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述的非離子表面活性劑選自斯盤、吐溫、長鏈脂肪酰胺之一。
4.根據權利要求3所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述的斯盤系列表面活性劑選自斯盤20、斯盤40、斯盤60、斯盤80和斯盤85之一；吐溫系列表面活性劑選自吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫80、吐溫85之一；長鏈脂肪酰胺系列表面活性劑選自月桂酰二乙醇胺、椰油酰二乙醇胺、肉豆蘧酰二乙醇胺、棕櫚油酰二乙醇胺、油酰二乙醇胺之一。
5.根據權利要求1所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述的兩性離子表面活性劑為甜菜堿類表面活性劑。
6.根據權利要求5所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述的甜菜堿類表面活性劑選自椰油酰胺基丙基甜菜堿、油酰胺基丙基甜菜堿、硬脂酰胺基丙基甜菜堿、椰油基甜菜堿、油基甜菜堿、硬脂基甜菜堿之一。
7.根據權利要求1所述的高性能復合油基乳化劑，其特征在于所述的油選自白油或液體石蠟。
【文檔編號】C09K8/035GK103897671SQ201210575778
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權日:2012年12月27日
【發(fā)明者】沈之芹, 高磊, 吳國英, 翟曉東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院