一種鉆井液用乙基葡萄糖苷磺酸鹽及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油田化學(xué)品領(lǐng)域，涉及一種鉆井液助劑-抑制劑，具體說(shuō)是一種乙基葡萄糖苷磺酸鹽及其制備方法。所述乙基葡萄糖苷磺酸鹽結(jié)構(gòu)式：制備方法：（1）鹵化反應(yīng)：將濃鹽酸滴加入50～70%的乙基葡萄糖苷溶液中，濃鹽酸與乙基葡萄糖苷質(zhì)量比為1～3:2，升溫至60～90℃，反應(yīng)2～5小時(shí)可得氯化中間產(chǎn)物；（2）磺化反應(yīng)：往鹵化中間產(chǎn)物中投入亞硫酸鈉，亞硫酸鈉與乙基葡萄糖苷質(zhì)量之比為0.5～1.5:1，升溫至80～100℃，反應(yīng)1～4小時(shí)可得最終產(chǎn)品。本發(fā)明在現(xiàn)有的乙基葡萄糖苷分子結(jié)構(gòu)中引入了磺酸根，提高了化合物的抗溫性能。相比于現(xiàn)有的葡萄糖苷類抑制劑產(chǎn)品，乙基葡萄糖苷磺酸鹽在鉆井液配方中加量很少，卻能保持高于普通葡萄糖苷的抑制效果。
【專利說(shuō)明】一種鉆井液用乙基葡萄糖苷磺酸鹽及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田化學(xué)品領(lǐng)域，涉及一種鉆井液助劑-抑制劑，具體說(shuō)是一種乙基葡萄糖苷磺酸鹽及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]抑制劑是水基鉆井液防塌體系的重要處理劑，它可以有效抑制泥頁(yè)巖膨脹，保持井壁穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)的安全和高效地進(jìn)行。
[0003]如今常用的抑制劑可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類。無(wú)機(jī)類抑制劑是最先使用的一類抑制劑，有氯化鉀和氯化鈣，但這兩種加量較大，且抑制性不顯著。隨后硅酸鹽、季銨鹽、甲酸鹽和乙酸鹽也被越來(lái)越多的運(yùn)用到鉆井液體系中，其中硅酸鹽的抑制機(jī)理是成膜和封堵效應(yīng)；季銨鹽抑制機(jī)理是中和和吸附作用；甲酸鹽和乙酸鹽抑制機(jī)理主要是利用羧酸根與水的成鍵作用。有機(jī)類抑制劑主要有聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類、腐植酸類，這些是現(xiàn)場(chǎng)使用較多的陰離子處理劑，其抑制機(jī)理主要是橋聯(lián)、絮凝和包被作用；另外還有聚陽(yáng)離子處理劑，主要包括大小陽(yáng)離子，其抑制機(jī)理主要是中和作用和包被作用，但價(jià)格較高對(duì)環(huán)境影響較大。
[0004]隨著人類環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到可生物降解性已成為物質(zhì)是否對(duì)環(huán)境有利的一項(xiàng)重要指標(biāo)。同時(shí)鉆井技術(shù)的發(fā)展以及油田開(kāi)發(fā)的需要，大斜度井、定向井以及水平井等特殊工藝井越來(lái)越被油田所采用，鉆井的特點(diǎn)對(duì)鉆井液的性能提出較高的要求，傳統(tǒng)的油基鉆井液，不利于環(huán)境保護(hù)，并且污染儲(chǔ)層，對(duì)測(cè)井不利。烷基葡萄糖苷類鉆井液體系，是近幾年國(guó)外提出的一種替代油基鉆井液的新型水基鉆井液體系。烷基葡萄糖苷類化合物作為一種綠色表面活性劑，因其無(wú)毒、對(duì)皮膚無(wú)刺激性、生物降解迅速?gòu)氐住⑴湮樾阅芎玫忍攸c(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于化妝品、洗滌劑、醫(yī)藥、石油等領(lǐng)域。
[0005]烷基葡萄糖苷類化合物作為一類較新的有機(jī)類處理劑，它具有成膜效應(yīng)，對(duì)環(huán)境友好，但是缺點(diǎn)就是抗溫性普遍不高，在70~80°C就開(kāi)始失效，隨著我國(guó)鉆井工程的發(fā)展，深井、超深井越來(lái)越多，地層溫度越來(lái)越高，現(xiàn)有的烷基葡萄糖苷抗溫性能與現(xiàn)在鉆井作業(yè)的抗溫要求相差太大；另外現(xiàn)在烷基葡萄糖苷產(chǎn)品市場(chǎng)十分混亂，有配成低濃度溶液的，也有褐色或是白色粉末晶體狀的，價(jià)格相差很大；在鉆井液體系中為了體現(xiàn)其抑制效果，加量非常大，甚至能達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)45~60%。因此，合成出一種抑制性好，抗溫性好，性價(jià)比高的烷基葡萄糖苷磺酸鹽是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鉆井液用的乙基葡萄糖苷磺酸鹽以及此類磺酸鹽的制備方法；所述乙基葡萄糖苷磺酸鹽的抑制性強(qiáng)、加量少、與其它鉆井助劑的配伍性好、便于鉆井作業(yè)、且可生物降解。
[0007]本發(fā)明所述的乙基葡萄糖苷磺酸鹽，其結(jié)構(gòu)式如式(I)所示:
【權(quán)利要求】
1.一種鉆井液用乙基葡萄糖苷磺酸鹽，其特征在于它的結(jié)構(gòu)式如下:
2.如權(quán)利要求1所述乙基葡萄糖苷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、將濃鹽酸加入乙基葡萄糖苷溶液中，，升溫至60~90°C，反應(yīng)2~5小時(shí)得到氯化中間產(chǎn)物； B、向氯化中間產(chǎn)物中加入亞硫酸鈉，升溫至80~100°C，反應(yīng)I~4小時(shí)即得產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于乙基葡萄糖苷溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50~70%，濃鹽酸與乙基葡萄糖苷質(zhì)量之比為I~3:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于乙基葡萄糖苷溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于亞硫酸鈉與乙基葡萄糖苷的質(zhì)量比為0.5 ~1.5:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于亞硫酸鈉與乙基葡萄糖苷質(zhì)量之比為0.6:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟A中的反應(yīng)溫度為75°C，步驟B中的反應(yīng)溫度為95°C。
【文檔編號(hào)】C07H15/04GK103694283SQ201210366512
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】楊智中, 朱魁, 金鋼, 袁俊秀, 黃冬, 王康, 逯貴廣, 徐冬梅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院