制备钻井液用乳化剂的组合物、乳化剂及其制备方法和应用以及钻井液与流程

本发明涉及油基钻井液领域，具体涉及一种制备钻井液用乳化剂的组合物、乳化剂及其制备方法和应用以及钻井液。

背景技术：

1、与水基钻井液相比较，油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点，目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段。

2、在油基钻井液中，主要依靠乳化剂将分散相(水相)均匀分散于连续相(油相)中，因此乳化剂性能的优劣直接决定了油基钻井液体系的稳定性能，目前常用的乳化剂大部分为液体乳化剂，液体乳化剂在低温条件下存在粘度增大、不易存放、影响现场使用的问题，另外在运往施工现场过程也存在包装运输困难，运输费用高等问题。目前油基钻井液用固体乳化剂较少。

3、cn201410602478.1公开了一种油基钻井液用粉末乳化剂，主要成分为二氨基吡啶、二元酸、二元胺和脂肪酸，按照140℃-150℃反应，分3次共聚反应，时间皆为3-5小时。

4、cn201410162602.7公开了一种油基钻井液用固体乳化剂及制备方法以及在油基钻井液的应用，主要成分为有机酸、二乙烯三胺和酸酐，有机酸、二乙烯三胺反应温度为175℃-185℃，反应时间1-3小时，然后加降温后再加入酸酐反应2-4小时；上述专利制备工艺复杂，反应过程较长，抗温能力仅达到180℃。

5、随着钻井深度的不断增加，井底温度越来越高，高温往往会对钻井液体系性能产生严重的影响，可能造成钻井液的滤失量增大、流变性难以控制等问题，从而严重影响钻井作业的正常进行。

6、因此，开发一种现场易操作的抗高温固体乳化剂对油基钻井液技术领域具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中乳化剂制备工艺复杂，抗高温性能差，运输困难的问题，提供一种制备钻井液用乳化剂的组合物、乳化剂及其制备方法和应用以及钻井液，该乳化剂具有制备工艺简单，抗温能力高，乳化效果好和运输方便的优点。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备钻井液用乳化剂的组合物，该组合物包括：纳米氧化物、饱和脂肪酸、含氨基硅烷偶联剂。

3、本发明第二方面提供一种乳化剂的方法，该方法包括：

4、(1)将纳米氧化物、含氨基硅烷偶联剂与溶剂进行第一反应，得到第一产品；

5、(2)在饱和脂肪酸存在下，加入所述的第一产品进行第二反应，得到乳化剂。

6、本发明第三方面提供一种本发明所述的方法制得的乳化剂。

7、本发明第四方面提供一种本发明所述的乳化剂在钻井液中的应用。

8、本发明第五方面提供一种钻井液，所述钻井液包含本发明所述的乳化剂。

9、与现有技术相比，本发明优点在于：

10、本发明提供一种含有纳米氧化物、饱和脂肪酸、含氨基硅烷偶联剂的乳化剂，该乳化剂生产工艺简单，具有较好的乳化效果，抗温性好，且该乳化剂为固体粉末状，运输方便，进而提供所述抗高温固体乳化剂在油基钻井液中的应用。

技术特征：

1.一种制备钻井液用乳化剂的组合物，其特征在于，该组合物包括：纳米氧化物、饱和脂肪酸、含氨基硅烷偶联剂。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述纳米氧化物选自二氧化硅和/或二氧化钛；

3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述饱和脂肪酸选自c8以上的饱和脂肪酸，优选选自月桂酸、硬脂酸、辛酸、癸酸、豆蔻酸、软脂酸、花生酸中的至少一种，更优选为月桂酸和/或硬脂酸。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含氨基硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷和/或γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，以重量份计，所述组合物包括：20-40重量份纳米氧化物，20-40重量份饱和脂肪酸，20-60重量份含氨基硅烷偶联剂。

6.一种乳化剂的方法，其特征在于，该方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、n,n'-二甲基甲酰胺、n,n'-二甲基乙酰胺和二甲亚砜中的至少一种；

8.根据权利要求6所述的方法，其中，

9.一种权利要求6-8中任意一项所述的方法制得的乳化剂。

10.一种权利要求9所述的乳化剂在钻井液中的应用。

11.一种钻井液，其特征在于，所述钻井液包含权利要求4-8中任意一项所述的乳化剂。

12.根据权利要求11所述的钻井液，其中，所述钻井液包括：320-360重量份基础油、40-80重量份cacl2水溶液、5-10重量份的所述乳化剂、1-5重量份的有机土、1-5重量份的降滤失剂、3-6重量份的cao、300-350重量份的重晶石。

13.根据权利要求12所述的钻井液，其中，所述基础油选自柴油、白油、气制油中的至少一种。

技术总结本发明涉及油基钻井液领域，具体涉及一种制备钻井液用乳化剂的组合物、乳化剂及其制备方法和应用以及钻井液。一种制备钻井液用乳化剂的组合物，该组合物包括：纳米氧化物、饱和脂肪酸、含氨基硅烷偶联剂。该乳化剂生产工艺简单，具有较好的乳化效果，抗温性好，且该乳化剂为固体粉末状，运输方便，进而提供所述抗高温固体乳化剂在油基钻井液中的应用。技术研发人员：王显光,韩秀贞,韩子轩,李舟军,李大奇,高书阳,陈晓飞,张亚云,杨力受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9