本發明涉及一種油基鉆井液用降濾失劑及其制備方法,本發明制備的油基鉆井液用降濾失劑適用于油田鉆井工程技術領域。
背景技術:
近年來,隨著國內外能源需求的不斷增加,石油勘探開發逐漸向深部和復雜地層鉆進,鉆探深井、超深井、大斜度井、多分支井、水平井等復雜井的數量越來越多,此外,對非常規油氣資源的開發,對油基鉆井液的需求逐漸增多。降濾失劑作為鉆井液處理劑中的一種必不可少的成分,主要作用是使鉆井液在井壁上形成薄而致密的泥餅,從而起到降濾失以及改善泥餅質量等作用,是維護鉆井液性能穩定,改善鉆井液流變性、減少有害液體向地層濾失,以及穩定井壁、保證井徑規則和油氣層的重要化學處理劑。它對于安全高效鉆井,防止鉆井事故的發生有著重要的作用。國內對油基鉆井液用降濾失劑的研制還比較少,主要是瀝青類和有機胺改性腐殖酸類降濾失劑,其中瀝青類產品具有污染環境、用量大以及影響鉆速的缺點,目前常用的油基鉆井液配方中,已對其限制使用;有機胺改性腐殖酸類降濾失劑具有在油基鉆井液中分散不好的缺陷,尤其是在低毒環保型的基礎油中,分散性更差,降濾失效果與瀝青類產品相比還有一定差距。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對現有技術的不足,提供一種沒有環境污染,在油基鉆井液中具有分散性能好,具有優良降濾失效果的油基鉆井液降濾失劑及其制備方法。
本發明的目的通過以下技術方案實現的:一種油基鉆井液用降濾失劑,其特征在于,按重量份數計,包含如下組分:
精制棉:60份,有機溶劑:600份;naoh溶液:120份;氯甲烷:30-90份;環氧化合物:30-90份;硅醇:30-100份。
所述的精制棉是由碳、氫、氧3種元素組成,其組成的質量比:碳44.4%%、氫6.17%、氧49.39%,其化學成分是纖維素、木質素和半纖維素。
所述的一種油基鉆井液用降濾失劑的制備方法,其特征在于包含以下步驟:在氮氣保護下,向反應釜中依次加入naoh溶液、有機溶劑、精制棉,在20-25℃下堿化1h,加入氯甲烷、環氧化合物、硅醇,升溫至50-80℃反應3-5h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
所述的一種油基鉆井液用降濾失劑的制備方法,其特征在于所述的naoh溶液的濃度按質量百分數計為:45%-50%。
所述的一種油基鉆井液用降濾失劑的制備方法,其特征在于所述的有機溶劑為異丙醇、甲苯、乙醇、丙酮中的一種或者幾種的混合物。
所述的一種油基鉆井液用降濾失劑的制備方法,其特征在于所述的含環氧化合物為:環氧丁烷、環氧戊烷、環氧己烷中的一種或幾種混合。
所述的一種油基鉆井液用降濾失劑的制備方法,其特征在于所述的硅醇為:三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇中的一種或幾種混合。
本發明具有以下優點:
本發明的油基降濾失劑原料易得,制備工藝簡單;降濾失劑為纖維素衍生物,環境友好;該降濾失劑在油基鉆井液易分散,與其它鉆井液處理劑配伍性好。
具體實施方式
為了更好的理解本發明,下面結合實施例進一步闡明發明的內容,但本發明的內容不僅限于下面的實施例。
實施例1
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為45%naoh溶液、600份異丙醇,60份精制棉充分攪拌,在20℃下堿化1h,加入30份氯甲烷、30份環氧丁烷、30份三甲基硅醇,升溫至70℃反應3h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例2
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為46%naoh溶液、600份甲苯,60份精制棉充分攪拌,在25℃下堿化1h,加入40份氯甲烷、60份環氧戊烷、50份三甲基硅醇,升溫至50℃反應3h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例3
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為50%naoh溶液、600份丙酮,60份精制棉充分攪拌,在25℃下堿化1h,加入60份氯甲烷、70份環氧戊烷、80份三乙基硅醇,升溫至80℃反應4h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例4
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為50%naoh溶液、600份乙醇,60份精制棉充分攪拌,在25℃下堿化1h,加入90份氯甲烷、90份環氧丁烷、100份三丙基硅醇,升溫至70℃反應4h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例5
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為45%naoh溶液、600份異丙醇,60份精制棉充分攪拌,在20℃下堿化1h,加入80份氯甲烷、90份環氧己烷、80份三乙基硅醇,升溫至80℃反應3h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例6
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為47%naoh溶液、600份丙酮,60份精制棉充分攪拌,在20℃下堿化1h,加入50份氯甲烷、80份環氧己烷、60份三甲基硅醇,升溫至80℃反應5h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例7
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為48%naoh溶液、600份甲苯,60份精制棉充分攪拌,在25℃下堿化1h,加入30份氯甲烷、30份環氧己烷、30份三乙基硅醇,升溫至50℃反應4h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例8
在氮氣保護下,向反應釜中依次加入120份濃度為50%naoh溶液、600份乙醇,60份精制棉充分攪拌,在25℃下堿化1h,加入90份氯甲烷、90份環氧丁烷、30份三丙基硅醇,升溫至60℃反應5h后,出料得到油基鉆井液降濾失劑。
實施例9
對實施例1-8樣品進行性能評價。
柴油基鉆井液配方:240ml柴油+6g有機土+60ml20%cacl2溶液+12g主乳化劑+4g輔乳化劑+12g降濾失劑。
白油基鉆井液配方:240ml5#白油+6g有機土+60ml20%cacl2溶液+12g主乳化劑+4g輔乳化劑+12g降濾失劑。
合成基鉆井液配方:240mllao+6g有機土+60ml20%cacl2溶液+12g主乳化劑+4g輔乳化劑+12g降濾失劑。
分別測試降濾失劑在這三種鉆井液中的性能,測試結果如下:
從表1、表2、表3的數據可以看出:柴油基鉆井液、白油基鉆井液、合成基鉆井液加入降濾失劑后其api濾失和高溫高壓濾失量,比沒有添加濾失劑的鉆井液小很多,說明本發明的降濾失劑在油基鉆井液的降濾失效果顯著。