專利名稱：一種水基鉆井液用消泡劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種消泡劑，特別是涉及一種水基鉆井液用消泡劑及其制備方法。
背景技術：
在石油和天然氣勘探開發過程中，泥漿體系隨著鉆井工藝技術的發展而不斷發展和更新。在眾多的泥漿處理劑中，有些具有發泡的性質的處理劑，如鐵鉻木質素磺酸鹽、磺化褐煤、烷基磺酸鈉、聚丙烯酰胺鹽等，加在水基泥漿中，在氣體和機械的攪拌下，會使泥漿產生大量的氣泡，導致泥漿的密度下降，潤滑性能變差，冷卻鉆頭的效率降低，并給泥漿的循環帶來一定的困難。因此泥漿發泡成為鉆井過程中不可忽視的問題。為解決泥漿發泡的問題，目前采用較為普遍、方便、經濟的方法就是在泥漿中添加消泡劑。國內外使用的泥漿消泡劑種類繁雜，大致有金屬皂類、脂肪酸、脂肪酸鈉、酰胺、醇類、有機硅及一些副產物的復合物等。作為性能良好的消泡劑應該具有的條件是:揮發性小，熱穩定性好，加量少，不影響泥漿性能，無毒，與泥漿配伍性好等。目前同時滿足這些條件的消泡劑還是很少見的，特別是存在加量大的問題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種水基鉆井液用消泡劑以及該消泡劑的制備方法，根據該方法制作消泡劑，制備工藝簡單，且極少的加入量即顯示出極佳的消泡效果，并且產品附帶有潤滑作用。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種水基鉆井液用消泡劑，由下列質量份數的各組分組成:
煤油500-600份 硬脂酸鹽40-70份 油酸50-90份 磷酸三丁酯30-70份 異辛醇30-70份。在上述技術方案中，所述溶劑油是煤油或柴油。在上述技術方案中，所述硬脂酸鹽是雙硬脂酸鋁或是硬脂酸鋁。在上述技術方案中，所述油酸是黑油酸、粗油酸或油酸酯。上述一種水基鉆井液用消泡劑的制備方法，包括下列步驟:
第一步，向反應釜中加入500-600份溶劑油，加入硬脂酸鹽40-70份，升溫到60°C，進行溶脹；
第二步，溶脹均勻后，加入50-90份油酸，攪拌均勻；
第三步，加入30-70份磷酸三丁酯，攪拌均勻；
第四步，加入30-70份異辛醇，攪拌均勻；
第五步，反應0.5-2h放料，得到微黃色的液體產品。
從上述本發明的各項技術特征可以看出，其優點是:通過煤油溶脹雙硬脂酸鋁，與其他組分更好的復配，多種成分發揮協同作用，表現出了極佳的消泡性能。在0.2%的加量下淡水漿中消泡效率彡92%，4%鹽水漿中消泡率彡95%，飽和鹽水漿中消泡率彡98%。同時對泥漿還有一定的潤滑作用。
圖1是各實施例的檢測結果。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例1
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入1500kg柴油，開啟攪拌，升溫至60°C加入140kg雙硬脂酸鋁，10—20min變稠 ，立即加入380kg油酸，反應IOmin后加入130kg磷酸三丁酯，30min后加入130kg異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在60°C—65°C。實施例2
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入1500kg航空煤油，開啟攪拌，升溫至60 V加入180kg硬脂酸招，10一20min變稠,立即加入380kg油酸，反應IOmin后加入IlOkg磷酸三丁酯，30min后加入IlOkg異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在65°C—70°C。實施例3
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入1500kg航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入160kg雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入380kg油酸異丁酯，反應IOmin后加入120kg磷酸三丁酯，30min后加入120kg異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在70°C—75。。。實施例4
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入500份航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入40份雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入90份粗油酸，反應IOmin后加入50份磷酸三丁酯，30min后加入50份異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在60°C—65°C。實施例5
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入520份航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入70份雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入80份油酸異丁酯，反應IOmin后加入70份磷酸三丁酯，30min后加入70份異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在60°C—65°C。實施例6
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入550份航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入60份雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入70份油酸酯，反應IOmin后加入30份磷酸三丁酯，30min后加入30份異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在70°C—75°C。實施例7
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入580份航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入50份雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入60份油酸酯，反應IOmin后加入40份磷酸三丁酯，30min后加入40份異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在65°C—70°C。實施例8
在本實施例中，我們采用下列制備方法:
向帶有攪拌裝置、溫控裝置的應釜中加入600份航空煤油，開啟攪拌，升溫至60°C加入55份雙硬脂酸鋁，10—20min變稠，立即加入50份黑油酸，反應IOmin后加入60份磷酸三丁酯，30min后加入60份異辛醇，繼續反應Ih出料。期間溫度保持在70°C—75°C。針對上述各實施例制作出的消泡劑進行性能試驗，對其消泡性能和潤滑性能進行檢測，分別對淡水基漿、4 %鹽水基漿、飽和鹽水基漿進行消泡測試和潤滑測試，具體過程如下:
消泡性能測試: ①淡水基漿:在高攪杯中準確量取300g蒸餾水，加入0.9g碳酸氫45g評價土，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，加入1.0Og高粘羧酸甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。將其中一份高速攪拌3min,放置IOmin,測定其密度屯。將其中一份加入0.1OmL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，放置lOmin，測定其密度為d2。將其中一份加入0.1OmL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，立即加入0.6mL消泡劑,高速攪拌Imin,放置IOmin后測定其密度為d3。按下式計算:
η.= (d3 — d2) / ((I1 — d2) X 100%
②4 %鹽水基漿:在高攪杯中準確量取312g 4 %鹽水，加入0.9g碳酸氫45g評價土，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，加入1.6 4 g高粘羧酸甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。將其中一份高速攪拌3min,放置IOmin,測定其密度屯。將其中一份加入1.0mL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，放置lOmin，測定其密度為d2。將其中一份加入1.0mL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，立即加入0.6mL消泡劑,高速攪拌Imin,放置IOmin后測定其密度為d3。計算同①。③4 %鹽水基漿:在高攪杯中準確量取408g飽和鹽水，加入0.9g碳酸氫45g評價土，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，加入2.28g高粘羧酸甲基纖維素鈉鹽，高速攪拌20min (中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，放置24h，配制3份。將其中一份高速攪拌3min，放置lOmin，測定其密度屯。將其中一份加入1.9mL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，放置lOmin，測定其密度為d2。將其中一份加入1.9mL十二烷基苯磺酸鈉溶液(10%水溶液)，高速攪拌3min，立即加入0.6mL消泡劑,高速攪拌Imin,放置IOmin后測定其密度為d3。計算同①。極壓潤滑性測試:
配制2份基衆,每份加入400g蒸懼水,0.8g純堿,20g試驗用鈉膨潤土,高速攪拌20min(中間停下2次，刮下粘附于高攪杯上的粘附物)后，密閉放置24h。取其中一份加入4.0g消泡劑，然后將兩份漿同時高速攪拌5min，在E-P極壓潤滑儀上分別測定兩份漿的潤滑系數。按下式計算:
R1=(K0-K1) / K0X 100%
式中=R1—潤滑系數降低率％
Ktl 一基漿的潤滑系數
K1 一基漿加入消泡劑后的潤滑系數。對實施例1-8 的消泡劑依次經過上述各項測試，其結果如圖1所示。本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
權利要求
1.一種水基鉆井液用消泡劑，其特征在于由下列質量份數的各組分組成: 溶劑油500-600份 硬脂酸鹽40-70份 油酸50-90份 磷酸三丁酯30-70份 異辛醇30-70份。
2.根據權利要求1所述的一種水基鉆井液用消泡劑，其特征在于所述溶劑油是煤油或柴油。
3.根據權利要求1所述的一種水基鉆井液用消泡劑，其特征在于所述硬脂酸鹽是雙硬脂酸鋁或是硬脂酸鋁。
4.根據權利要求1所述的一種水基鉆井液用消泡劑，其特征在于所述油酸是黑油酸、粗油酸或油酸酯。
5.上述水基鉆井液用消泡劑的制備方法，其特征在于包括下列步驟: 第一步，向反應釜中加入500-600份溶劑油，加入硬脂酸鹽40-70份，升溫到60°C，進行溶脹； 第二步，溶脹均勻后，加入50-90份油酸，攪拌均勻； 第三步，加入30-70份磷酸三丁酯，攪拌均勻； 第四步，加入30-70份異辛醇， 攪拌均勻； 第五步，反應0.5-2h放料，得到微黃色的液體產品。
全文摘要
本發明為一種水基鉆井液用消泡劑及其制備方法。通過選用溶劑油、硬脂酸鹽、油酸、異辛醇、磷酸三丁酯進行復配。通過加熱溶劑油溶脹雙硬脂酸鋁，便于與其他組分更好的復配發揮協同作用。根據該方法制作消泡劑，制備工藝簡單，且極少的加入量即顯示出極佳的消泡效果，并且產品附帶有潤滑作用。
文檔編號C09K8/035GK103074041SQ20121036823
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者張軍, 張龍軍, 彭波, 喻小菲, 楊松, 呂寶 申請人:四川仁智油田技術服務股份有限公司