钻井液用原油乳化剂YR-1的研制与性能评价
一种复合型油基钻井液用乳化剂的研制
摘要：目前我国在开发页岩气及非常规气藏的过程中使用的油基钻井液主要是含土相油基钻井液，采用有机土作为增粘剂、悬浮重晶石。
在应用过程中暴露出高密度条件下含土相油基钻井液流变性差、起下钻不畅、易粘卡等问题，亟需开发一种新型油基钻井液解决上述难题。
为此研制出复合型乳化剂，围绕高性能的复合型乳化剂为核心构建无土相油基钻井液体系，解决了无土相体系电稳定性弱、悬浮稳定性差的技术难题。
该体系流变性好，电稳定性强，配方简单，无须使用润湿剂，克服了以往高密度钻井液必须使用润湿剂、副乳化剂，体系配方复杂，在实际使用过程中操作维护繁琐等问题。
打破了国外钻井液公司对油基钻井液核心处理剂的垄断，该体系的研制为页岩气及其他非常规气藏规模开发提供了技术保障。
关键词：乳化剂；油基；钻井液；页岩气；无土相中图分类号：te254.4 文献标识码：a目前我国在开发页岩气及非常规气藏的过程中使用的油基钻井液主要是含土相油基钻井液，采用有机土作为增粘剂、悬浮重晶石。
在应用过程中暴露出高密度条件下流变性差、起下钻不畅、易粘卡引发井下复杂事故、固相含量高、当量循环密度高，易诱发井漏等难题，亟需开发一种新型油基钻井液解决上述难题。
例如四川某区块jh-11井与ql-6井在钻遇高压层位压井时，诱发漏失，钻井液直接经济损失均超过600万元，jh-11井漏失油基钻井液450m3，处理复杂损失工时28天。
ql-6井漏失油基钻井液520m3，处理复杂损失工时35天，井漏的同时也伴随严重得井控风险。
乳化剂是油基钻井液的核心处理剂，对于油基钻井液体系的性能好坏起着至关重要的作用。
此前有土相油基钻井液体系用乳化剂用于无土相钻井液体系中普遍存在破乳电压低、高密度条件下流变性差、加重材料易沉降等缺点。
并且目前国内的油基钻井液乳化剂均分为主乳化剂和副乳化剂，二者必须配合使用，同时高密度油基钻井液必须使用润湿剂对加重材料进行润湿防止加重材料沉淀，造成高密度钻井液体系配方复杂，在实际使用过程中操作维护繁琐，对现场操作人员的技术水平要求较高。
抗高温合成基钻井液用乳化剂的研究
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－０２－２８基金项目：中石化工程公司科研项目（ＳＧ１８－０９Ｘ）作者简介：王旭东（１９８４—），理学博士，２０１２年毕业于山东大学胶体与界面化学专业，主要从事钻井液处理剂的研发及新体系的研究工作。
抗高温合成基钻井液用乳化剂的研究王旭东（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营 ２５７０００）摘要：合成基钻井液基础油分子链短、分子间作用力弱，乳化难度大，特别是抗高温的乳化剂还达不到要求。
通过引入低聚型表面活性剂，研制了抗高温的合成基钻井液用乳化剂。
通过破乳电压法、乳化率评价法、离心法以及高温老化法系统地评价了乳化剂的性能，并建立了抗高温的合成基钻井液体系。
研究表明：该乳化剂抗温能力强（２２０℃），使用该乳化剂配制的乳状液破乳电压值高（＞８００Ｖ）、乳化率高（＞９０．０％）、析液量低（＜０．８ｍＬ）。
以该乳化剂为基础建立的合成基钻井液体系，抗温能力强，破乳电压值高、流变性优异。
关键词：乳化剂；油包水；合成基钻井液；抗高温中图分类号：ＴＥ２５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０９－００６０－０２ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＥｍｕｌｓｉｆｉｅｒｗｉｔｈＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＲｅｓｉｓｔａｎｔｆｏｒＳｙｎｔｈｅｔｉｃＢａｓｅＤｒｉｌｌｉｎｇＦｌｕｉｄＷａｎｇＸｕｄｏｎｇ（ＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｈｅｎｇｌｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｆｏｒｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｓｅｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｄｏｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｓｈｏｒｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｓａｎｄｗｅａｋｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｏｒｃｅｓｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｓｅｏｉｌ．Ｂｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｏｌｉｇｏｍｅｒｉｃｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ，ｔｈｅｗａｔｅｒ－ｉｎ－ｏｉｌｔｙｐｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｆｏｒｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｓｅｏｉｌｗｉｔｈｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｗａｓｐｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｈａｖｅｂｅｅｎｅｖａｌｕａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｆｏｕｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｒｅａｋｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ，ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｇｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｗｉｔｈｂｒｏａｄｒａｎｇｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（５０～２２０℃），ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｅｍｕｌｓｉｏｎｓｓｈｏｗｈｉｇｈｖａｌｕｅｓｏｆｂｒｅａｋｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ（＞８００Ｖ），ｈｉｇｈｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ（＞９０．０％）ａｎｄｌｏｗｌｉｑｕｉｄｄｒｏｐｏｕｔｖｏｌｕｍｅ（＜０．８ｍＬ）．Ｗｉｔｈｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ，ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｓｅｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｓｈｏｗｓｈｉｇｈｖａｌｕｅｓｏｆｂｒｅａｋｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｇｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ；ｗａｔｅｒ－ｉｎ－ｏｉｌ；ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂａｓｅｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔ 由于连续相是油，油基（油包水型）钻井液具有抑制性强、抗温能力强、润滑性好、油气层保护效果好、抗污染能力强以及等优点，因此在水敏性地层、高温地层等复杂地层具有广泛的应用［１－２］。
油基钻井液乳化剂的筛选及评价
油基钻井液乳化剂的筛选及评价作者：苏超李闯肖文惠邵帅来源：《当代化工》2017年第07期摘要：从常用的主乳化剂和辅助乳化剂中进行筛选并对不同加量的主辅乳化剂进行实验，得到热滚前后乳化液的破乳电压，选出最佳的主辅乳化剂和用量，同时对配置的乳化液的抗污染性和抗乳化性进行实验，评价了其各项性能，结果表明所配制的乳化液各项性能表现良好，可用于油基钻井液中。
关键词：乳化剂；油基钻井液；破乳电压中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）07-1378-04Selection and Evaluation of Emulsifier for Oil-based Drilling FluidsSU Chao， LI Chuang， XIAO Wen-hui， SHAO Shuai（Northeast Petroleum University， HeiLongjiang Daqing 163318， China）Abstract： Main emulsifier and auxiliary emulsifier were selected， the experiments by using different amount of the main emulsifier and auxiliary emulsifier were carried out， emulsion breaking voltages of the emulsion before and after hot rolling were obtained， the best main emulsifier and auxiliary emulsifier and their dosage were determined. Anti-fouling and anti-emulsifying properties of the emulsion with the best formula were tested. The results show that the performance of prepared emulsion is good and can be used in oil-based drilling fluids.Key words： Emulsifier； Oil-based drilling fluid； Emulsion breaking voltage油基钻井液具有耐高温、稳定性好、润滑性较好并对井下油气层有一定的保护作用等优点。
抗高温高密度低毒油包水钻井液的乳化剂优选和研制
抗高温高密度低毒油包水钻井液的乳化剂优选和研制本文主要介绍抗高温高密度低毒油包水钻井液研究的基础工作之一—乳化剂优选和研制，这是油包水乳化钻井液性能好坏的关键。
1．基础油及水相活度确定1.1基础油的选择低毒或无毒油包水钻井液与柴油基钻井液并没有本质上的区别，其主要区别是配制钻井液所用的基础油不同，要求基础油和其它辅剂低毒或无毒。
低毒或无毒油基钻井液用的是精炼油(称为白油)。
柴油与白油之间最显著的区别是在其芳烃组份的含量上。
柴油中芳烃组份含量高，对海洋生物毒性大，而白油芳烃组份含量低，对海洋生物低毒或无毒。
选择基础油除考虑其毒性高低以满足环保部门提出的要求外，还需考虑其闪点和燃点高低以满足井上施工安全方面的要求。
几种油品的性能对比见表1，可见5#和15#白油均满足配制低毒油包水钻井液的要求，考虑到价格及来源等因素，最后选定5#白油为基础油。
1.2水相活度确定由表2可见所测井段岩样水相活度为0.71-0.72，因此，钻井液中水相活度也应调节在这一范围。
一般用氯化钙调整水相活度，氯化钙浓度控制在20%左右可达到要求。
在乳化剂优选及配方确定实验中乳化水即为2000氯化钙盐水。
1.3 水油比确定油包水乳状液中水油比的最大值是74 ：26，有资料介绍水油比为40 ：60时油包水乳状液最稳定，破乳电压最高。
原因是水含量过大，界面积增大不利于乳状液稳定，水含量过小时分散体系的粘度变小，水珠易移动并碰撞合并，也对乳状液的稳定有害。
由于我们需配制高密度的钻井液，加重材料及降滤失剂等加量较大，为使钻井液流变性在一合适范围，应选择较小的水油比，因此确定的水油比为10-15 ：90-85。
2．乳化剂评选实验方法对于配制抗高温高密度油包水乳化钻井液的乳化剂，其评价应包括两个方面，即乳化效果和抗温能力，下面分别介绍实验研究方法。
2. 1乳化剂乳化效果评价2.1.1乳化电压法该法考查乳状液的电稳定性，当油包水乳状液通以电流时，若电压低则不导电，当电压升高引起破乳时乳状液导电，破乳电压愈高表明乳状液愈稳定。
一种多功能钻井液处理剂的研制与评价
一种多功能钻井液处理剂的研制与评价随着钻井技术的不断发展，钻井液已经成为了钻井过程中最为重要的环节之一。
然而，在钻井过程中，钻井液会遇到很多挑战，如高温、高压、高盐等环境条件，以及井壁稳定性和原油亲水性等物理性质的影响。
为了解决这些问题，科学家们研发出了多种多功能钻井液处理剂，以适应不同的工况环境和钻井需求。
本文主要介绍一种多功能钻井液处理剂的研制与评价。
该处理剂主要是由聚合物、表面活性剂和胶体泡沫构成的复合材料，具有一定的抗高温、抗高盐、改善井壁稳定性等特点，同时也具有很好的润滑性和降低摩阻的作用，能有效地提高钻头磨损率，并且具有较好的环保性能。
首先，我们对该处理剂的研制工艺进行了详细的介绍。
根据不同的原油类型和井下地质条件，选择了合适的基础液体，并结合多项工程试验和实验室研究，通过改变不同成分的配比和优化生产工艺，最终开发出适合本地地质条件和工况需求的多功能钻井液处理剂。
其次，我们通过一系列实验对处理剂进行了评价。
首先，对处理剂的基本物理性质进行了测试，如泡沫性能、粘度、密度等，评估处理剂的基础性能。
同时，我们也通过一系列模拟实验和现场试验，分别测试了处理剂在不同环境条件下的稳定性、断电作用和润滑性能等，结果表明该处理剂具有较好的环境适应性和渗透能力，并且能有效降低钻头摩阻和提高磨损率，具有很好的实用价值。
最后，我们对处理剂的几个主要应用领域进行分析。
根据不同的工况需求，处理剂可以被广泛应用于钻井液的加稠剂、泡沫浆剂、润滑剂等不同类型的处理剂中。
同时，我们也对处理剂的市场前景进行了展望，并提出了一些有关研究和发展的建议。
综上所述，该文对一种多功能钻井液处理剂的研制与评价进行了全面的介绍和分析，为钻井液技术的发展提供了有益的参考。
我们相信，在不久的将来，该处理剂将得到更广泛的应用和推广。
多功能钻井液处理剂是钻井液工程领域中的一大研究热点，目前，各种新增配方钻井液进入市场的速度越来越快，然而在实际应用过程中，各种问题也逐渐浮现，例如不良附着力、泡沫抑制不良、泡沫不稳定等问题。
钻井液用新型润滑剂RH-1的研制与应用
ｔ
Ｃｍ
ｌ
１ ＋０ ． ５ ％ ＲＨ ｌ
～
１ ． Ｏ ８ １ ０ ８
．
７ ． ５
２ ７ ． ５
２ ０． ０
７． ５
５． ４
注： 实验药品均为钻井现场 抽样样品 ； ｌ 井浆 ： 低 固相聚合物 钻井 液 ； ２ ＃ 井浆 ： 无 固相 甲酸 盐钻 井液 ； ３ 井浆： 低 固相 复合 盐钻
样 品 密度 Ｐ ／ｇ ． 钻 井液Байду номын сангаас 能 润 滑 系数
Ｃ ｍ 一 ３
｝
ｍ Ｐ ａ － ｓ Ｐ ａ
Ｆ Ｌ ／
ｍ ｌ
ＰＨ Ｋ
降低 率／ ％
势 ； 多元醇和 聚合醇类产品有效 含量 变化幅度大 ， 浊 点不稳 定 ，
在钻井液 中存在增黏 、 起泡等问题 ； 改性 动植 物油类即多羟 基化
钻井液用新型润滑剂 Ｒ Ｈ － １ 的研 制与应 用
王卫军 郝 宗香 尚正华 魏 晋海 西安长 庆化 工集 团成 阳石 化 公司 陕 西 成 阳 ７ １ ３ ２ ０ ０
摘要 ： 椰 子油在 高效催化 剂作 用下与过 量甲醇反 应 ， 合成 了 新型润 滑剂ＲＨ～ １ 。室 内评价表 明 ： 加量 为０ ． ５ ％Ｒ ＿ Ｈ一１ 的润滑 系 数 降低 率能 够达到 ８ ８ ％， 泥饼 粘附 系数 降低 率为 ５ ７ ． １ ％。现场应 用效果 良好 ， 已在 长庆 油田苏南、 靖 南等 多区块得 到推 广应 用。
关键词： 植 物脂 肪 酸 ； 润滑剂； 低 荧光； 钻 井 液
一种新型油包水钻井液乳化剂的研究与应用
一种新型油包水钻井液乳化剂的研究与应用一种新型油包水钻井液乳化剂的研究与应用摘要：决定钻井液的稳定性和性能的关键是液相和固相的相互作用，而液相主要是通过乳化剂来实现的。
本文介绍了一种新型油包水钻井液乳化剂，探讨了其化学成分、乳化性能和应用效果。
实验结果表明，该乳化剂的界面活性剂含量为0.5%，被乳液粒子所包裹的液态油相的平均粒径为3.5μm，具有良好的乳化、稳定性和滤失性能。
在实际应用中，该乳化剂的使用可以降低油包水钻井液的粘度、提高其耐高温性、减小滤失率，并改善孔隙压力平衡，提高钻井效率。
关键词：油包水钻井液、乳化剂、稳定性、滤失性能1 引言钻井液是石油钻探中的一项重要技术，液相和固相相互作用的稳定性和性能关系到钻探效率和安全。
先进的钻井液需要具备流变性能好、稳定性强、防膨胀性能好、钻屑悬浮能力好等优点。
其中乳化剂是液态相的一种重要组成部分，在钻井液稳定性和性能中起着至关重要的作用。
2 理论分析目前，国内外已经开发出了多种乳化剂，有水包油版的也有油包水版的，但是其中的一些乳化剂可能会导致液态相的乳化不良或流失率过高的问题。
因此，本文设计了一种新型的油包水钻井液乳化剂，用于提高钻井液的稳定性、降低流失率等作用。
该乳化剂的原理是通过界面活性剂包裹住液相的油，形成均匀的液体乳液，起到很好的分散效果，并提高钻井液的沉降利用率。
同时，该乳化剂能够在高温环境下稳定乳液，使液相在固相中得到很好的保护。
该乳化剂同时具有压力平衡的作用，当孔隙度压力过高时，乳液中的油相会直接通过孔隙压缩出液相，从而实现孔隙压力的平衡。
3 实验设计3.1 材料和设备本实验所用的材料包括乳化剂、水、钻井液原料和界面活性剂等。
3.2 实验流程和方法3.2.1 乳化剂的制备将准备好的乳化剂加入到钻井液原料中，搅拌均匀即可。
3.2.2 乳化性能测试将制备好的钻井液用乳化剂处理，取出一部分液体，通过显微镜进行观察，评估乳化质量和液态油相的粒径分布。
工业洗涤剂YR—101的研制与应用
去 污 力 增 强 ； 时 ，ＡＳ表 面 张 力 较 小 ， 去 污 力 同 Ｉ 是 较 强 的表 面活性 剂 。
为使 Ｙ Ｒ一１ １洗 涤 剂 获 得 令 人 满 意 的洗 涤 ０ 效 果 ， 添 加洗 涤 助 剂 以提 高 洗 涤 能 力 或 使 其 具 需
有 某方 面 的特 殊 功 效 ， 时 又 可 降 低成 本 选 定 同
胺、 柠檬 酸 、 乙羟 基纤 维素 ５种 之多 。 为考 察 各组
分 间可 能 存 在 的交 互 作 用 ， 定 Ｙ 确 Ｒ一１ １洗 涤 剂 ０ 的最 终 组 分 及 其 配 比 ， 用 采 （ 正 交 表 ， ３） 选 Ｉ 、 Ｐ 、 ａｓ ３ Ｎ ２ ０ 、 乙 醇 胺 、 檬 酸 、 Ａｓ Ａ Ｅ Ｎ ２ｉ 、 ａｃ ３ 三 ０ 柠
属 表 面 及对 金属 表 面有 较好 的缓 蚀 防锈 作 用 等多
种功 能 。通 过探 索 性 试 验 ， 选 出 的无 机 助 剂 为 粗
硅 酸 钠 （ ａＳＯ ） 碳 酸 钠 （ ａＣ ， 机 助 剂 为 三 Ｎ ２ｉ 、 Ｎ ２ Ｏ ）有
１１ 第 一 批 产 品 已在 抚 顺 石 油 二 厂 洗 槽 站 投 入 ０，
一
可 有效 去 除植 物油 和 矿 物油 ， 能 将 金 属 表 面 上 并 的油污 吸附使 其 悬 浮 于洗 液 中 ； 酸 盐 助 剂 有 碱 碳
油基钻井液用固体乳化剂的研制与评价
Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓｏｌｉｄ Ｅｍ ｕｌｓｉｆｉｅｒ ｆｏｒ Ｏｉｌ Ｂａｓｅｄ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ
第 ４４卷 第 ４期 ２０１６年 ７月
钻 井完 井
石 油 钻 探 技 术 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＤＲＩＬＬＩＮＧ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ
Ｖｏ１．４４ Ｎｏ．４ Ｊｕ１．，２０１６
ｄｏｉ：１０．１１９１１／ｓｙｚｔｊｓ．２０１６０４０１１
油 基 钻 井液 用 固体 乳化 剂 的研 制 与评 价
ｄｏｎｇ，２５７０６４，Ｃｈｉｎａａｎｙ，Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈｅｎｇｌｉ ０ Ｚｆｉｅｌｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｏｒｐｏｒａ—
ｔｉｏｎ ，Ｄ ｏｎｇｙｉｎｇ ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ， ２５７０６４ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｃｔ ｔｈａｔ ｏｉｌ ｂａｓｅｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｌｉｑｕｉｄ ｅｍ ｕｌｓｉｆｉｅｒｓ ｐｏｓｓｅｓｓ ｈｉｇｈ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｏｏｒ
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｋｕｏ ，Ｗ ＡＮＧ Ｘｕｄｏｎｇ２，ＧＵｏ Ｂａｏｙｕ２，ＨＥ Ｘｉｎｇｈｕａ２，、＾，ＡＮＧ Ｊｕｎ ，ＹＡＮＧ Ｌｏｎｇｂｏ （１．Ｈｕａｎｇｈｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈｅｎｇｌｉ ０ ｆｉｅｌｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ，Ｓｈａｎ—
张建 阔 ，王旭东 ，郭保 雨 ，何兴华 ，王 俊 ，杨 龙波
油基钻井液用乳化剂[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010737752.1(22)申请日 2020.07.28(71)申请人 安徽陆海石油助剂科技有限公司地址 237000 安徽省六安市金寨县经济开发区(72)发明人 柳云涛 (74)专利代理机构 合肥正则元起专利代理事务所(普通合伙) 34160代理人 韩立峰(51)Int.Cl.C09K 8/03(2006.01)C09K 8/035(2006.01)(54)发明名称油基钻井液用乳化剂(57)摘要本发明公开了一种油基钻井液用乳化剂，由如下重量份原料制成：乳化剂基液40‑50份、抗污乳液25‑30份、白油10‑15份；并在制备过程中制备了一种乳化剂基液，该乳化剂基液以妥尔油脂肪酸为原料，在三光气的作用下将妥尔油脂肪酸中的羧基转变为酰氯，再与氨进行反应使得妥尔油脂肪酸酰胺化，进一步以双(1,5‑环辛二烯)镍为催化剂，将酰胺上碳氮键切断并以甲醇为亲核试剂，使得妥尔油脂肪酸酰胺化后进一步酯化，得到乳化剂基液在进一步处理得到乳化剂，当乳化剂与油基钻井液进行混合后，能够提高油基体系破乳电压，且该乳化剂还有较强的抗污染效果，大大提升油基体系抗温性能，性能稳定，使用简单。
权利要求书2页 说明书8页CN 111826133 A 2020.10.27C N 111826133A1.油基钻井液用乳化剂，其特征在于：由如下重量份原料制成：乳化剂基液40-50份、抗污乳液25-30份、白油10-15份；该乳化剂由如下步骤制成：步骤S1：将白油加入搅拌釜中在转速为300-400r/min，温度为25-30℃的条件下，进行搅拌并加入乳化剂基液，搅拌15-20min，制得第一混合液；步骤S2：将步骤S1制得的第一混合液加入搅拌釜中在转速为200-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行搅拌并加入乳抗污乳液，搅拌20-30min，制得第二混合液；步骤S3：将步骤S2制得的第二混合液在频率为40-50kHz的条件下，进行超声处理5-10min，制得乳化剂。
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Ｓ Ｍ Ｃ ＋０ ． ７ ％Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＋１ ０ ％Ｋ Ｃ １＋重 晶 石 （ 密 度
１ ． ５ ０ ｇ ／ ｃ ｍ ） 。
满 足流变 性能 维 护 和深 井 、 小 井 眼 井 降低 循 环 压
耗需 要 ， 笔者研 制 了钻井 液 用原 油 乳化 剂 Ｙ Ｒ一１ ， 并评 价 Ｙ Ｒ一１ 对混 油 钻井液 流变 性 的影 响。 １ 实验 部分
场 的钻 井液 原 油乳 化 剂 Ｓ Ｅ Ａ， 取 自中原 油 田文 三 联 的脱 水 原油 ； 均为 工业级 。 Ｚ Ｎ Ｎ 一１ ９ ６型 旋 转 黏 度 计 ， Ｓ Ｄ ６型 中压 滤 失
将２ ０ ｇ风干岩 样 （ 过２ ． ０— ３ ． ２ ｍｍ筛 ） 加入 至３ ５ ０ ｍ Ｌ聚 合 物 钻 井 液 基 浆 中 ， 利 用 滚 子 炉 在
一
将待 测样 品加 入基浆 中 ， 高速搅 拌 ２ ０ ｍ ｉ ｎ ， 在 定 温度 下 滚 动 老 化 １ ６ ｈ ， 于 室 温 下 高 速 搅 拌
５ ｍｉ ｎ ， 在 一定 温度 下测定 钻 井液 的流变 参 数 和滤
失量 。 １ ． ３ ． ３ 抑 制性 测定 方法
剂， 山梨 糖醇 脂 肪 酸 酯 乳化 剂 ， 钠膨润土， Ｎ ａ Ｏ Ｈ， 羧 甲基 纤 维 素 Ｈ Ｖ —Ｃ ＭＣ， 聚 阴 离 子 纤 维 素
１ ． １ 原 料及 仪器
３ ） 聚 合 物 溶 液／ 白油混 合 体 系： 以０ ． ３ ％ Ｈ Ｖ—Ｃ ＭＣ 水 溶液 和 ５ 白油 按 照 油水 比 ６ ： ４ 搅 拌
混合 。 １ ． ３ ． ２ 流变 参数 和滤 失量 测定方 法
烷 基磺 酸盐 乳 化 剂 ， 脂 肪 醇 聚氧 乙烯 醚乳 化
（ １ ．中原石 油工 程有 限公 司钻井工程技术研 究院 ； ２ ．中原石油工程有 限公 司技术公 司： 河南濮阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ） 摘 要 以阴离子和非离子表面活性剂复配制备原油乳化剂 Ｙ Ｒ一１ ， 并 进行 了性 能评价 。室 内评
价结果表 明， 该乳 化剂 可使 混油后 的钻井 液表 观黏度降低 ２ ５ ％以上 ， 抗盐能力强 ， 降低钻井液滤 失 量， 增强抑 制性 ， 有利于钻井液流变性控制 ， 减 小深 井 、 小井眼井钻井液循环压耗 。
关 键 词 原 油 乳 化 剂 钻 井 液 流变性 性 能 评 价
随着定 向井 、 水平 井钻 井技 术 的发 展 ， 钻井 液 润滑性 日益 受 到重 视 ， 在 钻 井 液 中混 入 原 油 是 提
乳化 剂 Ｙ Ｒ一１ 。
１ ． ３ 钻 井液性 能评 价
１ ． ３ ． １ 基 浆配 制
１ ． ２ 乳化 剂的 Ｙ Ｒ一 １配制
在容 器 中加 入一 定 量 的 水 和烷 基 磺 酸 盐 ， 搅
拌 至其 溶 解 ， 再 加 入 一定 量 脂 肪 醇 聚 氧 乙烯 醚 和 山梨糖 醇脂 肪 酸酯 ， 搅 拌 均匀 ， 即得 钻井 液用 原油
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４—０ ８—１ ８ 。 作者简介 ： 史沛谦 ， 工程师 ， 现从事钻井液现场及 技术研究工 作。 基金项 目：中国石化 中原油 田科研项 目“ 鄂 尔多斯地区水平 井钻井液技术研究” （ ２ ０ １ ３ １ ０ ７ ） 。
施， 增 加 了钻 井施 工 风 险 。 目前 研 制 的 多种 乳 化 剂在 现场 应用 中可较 好地 实现 原油 在钻井 液 中 的
下 列 基 浆 均 以 ８×１ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 转 速 搅 拌 ２ ０ ｍ ｉ ｎ ， 室温 养护 ２ ４ ｈ 。
１ ） 聚合 物钻井 液基浆 ： ３ ％ 膨 润 土 ＋０ ． ３ ％
Ｌ Ｖ— Ｐ Ａ Ｃ ， 两性离子磺酸盐聚合物 Ｃ Ｐ Ｓ ２ ０ ０ ０ ， 磺化
酚 醛树脂 Ｓ ＭＰ ， 磺化 褐 煤 Ｓ ＭＣ， Ｋ Ｃ １ ， 重 晶石 ， 十 二 烷 基苯 磺酸钠 Ａ Ｂ Ｓ ， Ｏ Ｐ一１ ０ ， Ｔ ｗ 一８ Ｏ ， ｓ Ｐ一 ８ ０， 环 烷酸酰胺 ， 十六 烷 基 三 甲基 氯 化 铵 １ ６ ３ １ ， 取 自现
高润 滑性 的有 效 方 法 ｕ Ｉ ２ Ｊ ， 但 由于 通 常 原 油 加量 较大 ， 存在 混油 后 乳化 状 态 不 良和钻 井 液 黏 度 增 加， 流 变性难 以控 制等 问题 ， 有 时 因混 油后 钻井 液 循 环 压耗 大大增 加 ， 而 限制 了混 油措 施 的正 常 实
精 细 石 油 化 工 进 展
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Ａ Ｄ Ｖ Ａ Ｎ Ｃ Ｅ Ｓ Ｉ Ｎ Ｆ Ｉ Ｎ Ｅ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ
第１ ６卷 第 １ 期
钻 井液 用原 油 乳 化剂 ＹＲ一１的研 制 与性 能评 价
史沛谦 ，王依建 ，钟 灵 ，卢 国林 ， 杨建军 ， 杨 建
１ ３ ０℃热滚 １ ６ ｈ后 ， 测定 ０ ． ４ ５ ｍ ｍ筛余量 ， 计算 岩 样 回收率 。
１ ． ３ ． ４ 乳化 能力 测定方 法
仪， Ｇ Ｊ 一３ ５型高 速 搅拌 机 ， Ｘ Ｇ Ｒ Ｌ一 ４型 高 温滚 子
炉。
将 一定 温度 下滚 动老 化后 的钻井 液静 置冷 却 至室温 ， 观察 钻井 液表 面原 油析 出现 象 。
Ｃ Ｐ Ｓ ２ ０ ０ ０。
２） 聚磺 盐 钻井 液基 浆 ： ３ ． ５ ％膨润土 ＋
Ｏ ． ７％ ＣＰＳ ２ Ｏｏ ｏ ＋Ｏ． ７％ Ｌ Ｖ —ＰＡＣ ＋３％ Ｓ ＭＰ ＋３％
良好 乳化 － ４ Ｊ ， 但对 改善 钻井液 流 变性 作用 较 小 。
为使 混油 钻井 液在保 证 原油 良好乳 化 的同时 能够
２ ０ １ ５年 １月
史沛谦等 ． 钻井液用原油乳化 剂 Ｙ Ｒ一１的研制 与性 能评 价
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