一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑；將35～70份高級脂肪醇，20～50份氨基苯磺酸和250～450份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至110～150℃，保持1～2h后停止加熱，緩慢滴加13～38份加硬脂酸，溫度低于90℃時，加入12～60份N，N-二甲基十二烷胺在65～90℃條件下反應2.5～4h，停止加熱，冷卻到室溫，再用5～18份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至pH值在5～7之間，得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑；本發(fā)泡劑在深井或高溫地熱井中仍能保持良好的泡沫性能，具有良好的提高鉆井速度，攜帶鉆屑，防漏堵漏作用。
【專利說明】一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到油氣田開發(fā)領域，特別涉及鉆井【技術領域】，是一種適合高溫(350°C)環(huán)境下提高鉆井速度泡沫鉆井使用的發(fā)泡劑。
【背景技術】
[0002]泡沫鉆井是氣體鉆井的重要組成部分，是有效提高堅硬地層機械鉆速的重要方式之一，特別是隨著經(jīng)濟的發(fā)展，深井的開發(fā)和尋找替代能源越來越迫切。泡沫鉆井作為提高機械鉆速最有效的手段，抗高溫發(fā)泡劑是形成高溫泡沫流體的核心技術。例如高溫地熱鉆井，由于高溫地熱一般蘊藏于火山巖地層，裂縫發(fā)育，且井溫高，通常地溫梯度為7°C以上，
[0003]有的井2000多米，井底溫度可達350°C左右。這要求形成的泡沫流體具有在高溫環(huán)境下具有良好的泡沫性能和封堵性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高溫(350°C)環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑，應用于提高高溫環(huán)境下的深井或地熱鉆井的鉆井速度和保持井眼清潔作用。對于油規(guī)油氣深井、超深井，泡沫鉆井具有保護儲層， 降低壓差卡鉆的作用；對于地熱鉆井，泡沫鉆井具有防漏堵漏作用。
[0005]本發(fā)明所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑按重量份由高級脂肪醇、氨基苯磺酸、硬脂酸、N，N-二甲基十二烷胺、乙二胺四乙酸和水組成。
[0006]其中:高級脂肪醇是月桂醇、棕櫚醇或C12~C18的脂肪醇。
[0007]氨基苯磺酸是鄰氨基苯磺酸、間氨基苯磺酸或對氨基苯磺酸。
[0008]高級脂肪醇30~90份；
[0009]氨基苯磺酸15~60份；
[0010]硬脂酸10~45份；
[0011]N，N-二甲基十二烷胺10~70份；
[0012]乙二胺四乙酸3~20份；
[0013]水200 ~500 份。
[0014]各組分都屬于工業(yè)產(chǎn)品，市場有銷售。
[0015]在高溫環(huán)境下泡沫性能比較好的鉆井用發(fā)泡劑，各組分的重量份為:
[0016]高級脂肪醇35~70份；
[0017]氨基苯磺酸20~50份；
[0018]硬脂酸13~38份；
[0019]N，N-二甲基十二烷胺12~60份；
[0020]乙二胺四乙酸5~18份；
[0021]水250 ~450 份。
[0022]本發(fā)明所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑的制備:
[0023]主要設備:[0024]具有攪拌、加熱、冷卻系統(tǒng)的高溫高壓下不銹鋼反應釜。
[0025]一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑的制備方法:
[0026]將35~70份高級脂肪醇，20~50份氨基苯磺酸和250~450份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至Iio~150°C，保持I~2h后停止加熱，緩慢滴加13~38份加硬脂酸，溫度低于90°C時，加入12~60份N，N- 二甲基十二烷胺在65~90°C條件下反應2.5~4h，停止加熱，冷卻到室溫，再用5~18份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至PH值在5~7之間。得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑。
[0027]本發(fā)明所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑的使用:
[0028]將0.5%發(fā)泡劑加入到淡水或海水中，將未經(jīng)過和經(jīng)過300°C熱滾16h的含發(fā)泡劑溶液，通過1lOOOrpm的高速攪拌器攪拌Imin測試泡沫性能(發(fā)泡體積和半衰期)的結果在
誤差范圍內。
[0029]本發(fā)泡劑用淡水、海水均具有良好泡沫性能，與淡水或海水在300°C的滾子加熱爐里滾動16h后，熱滾前后泡沫性能基本一致，與淡水或海水在壓縮空氣或氮氣按1:1或1:2的氣液比條件下，通過多孔介質形成的泡沫流體具有與常規(guī)發(fā)泡劑相比較高的壓差，即封堵能力。
[0030]本發(fā)明所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑是一種能在高溫環(huán)境仍具有與良好的泡沫性能，能保持在深井或高溫地熱井中仍能保持良好的泡沫性能，具有良好的提高鉆井速度，攜帶鉆屑，防漏堵漏作用。
【具體實施方式】
[0031]實施例1、
[0032]將35份月桂醇，50份鄰氨基苯磺酸和450份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至150°C，保持2h后停止加熱，緩慢滴加38份加硬脂酸，溫度低于90°C時，加入60份N，N- 二甲基十二烷胺在90°C條件下反應4h，停止加熱，冷卻到室溫，再用18份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至pH值在7之間。得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑。
[0033]實施例2
[0034]將35份棕櫚醇，20份間氨基苯磺酸和250份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至110°c，保持I后停止加熱，緩慢滴加13份加硬脂酸，溫度低于90°C時，加入12份N，N- 二甲基十二烷胺在65°C條件下反應2.5，停止加熱，冷卻到室溫，再用5份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至pH值在5之間。得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑。
[0035]實施例3
[0036]將50份C12~C18的脂肪醇，40份對氨基苯磺酸和300份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至140°C，保持1.5h后停止加熱，緩慢滴加25份加硬脂酸，溫度低于90°C時，加入30份N，N- 二甲基十二烷胺在70°C條件下反應3h，停止加熱，冷卻到室溫，再用10份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至pH值在6之間。得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑。
【權利要求】
1.一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑，其特征是:各組分按重量份為: 高級脂肪醇30~90份； 氨基苯磺酸15~60份； 硬脂酸10~45份； N，N- 二甲基十二烷胺10~70份； 乙二胺四乙酸3~20份； 水200~500份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑，其特征是:各組分的重量份為: 高級脂肪醇35~70份； 氨基苯磺酸20~50份； 硬脂酸13~38份； N，N- 二甲基十 二烷胺12~60份； 乙二胺四乙酸5~18份； 水250~450份。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑，其特征是:所述的高級脂肪醇是月桂醇、棕櫚醇或C12~C18的脂肪醇。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑，其特征是:所述的氨基苯磺酸是鄰氨基苯磺酸、間氨基苯磺酸或對氨基苯磺酸。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑制備方法，其特征是: 將35~70份高級脂肪醇，20~50份氨基苯磺酸和250~450份水置于帶有攪拌裝置的高溫高壓不銹鋼反應釜中，蓋上蓋子，在不斷攪拌下加熱至110~150°C，保持I~2h后停止加熱，緩慢滴加13~38份加硬脂酸，溫度低于90°C時，加入12~60份N，N-二甲基十二烷胺在65~90°C條件下反應2.5~4h，停止加熱，冷卻到室溫，再用5~18份乙二胺四乙酸邊攪拌邊調整至pH值在5~7之間。得到淡黃色至黃色高溫環(huán)境下鉆井用發(fā)泡劑。
【文檔編號】C09K8/38GK103923625SQ201310012703
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月14日 優(yōu)先權日:2013年1月14日
【發(fā)明者】賴曉晴, 蘇義腦, 李英敏, 楊恒林, 查永進, 劉梅全, 單正明, 魯立強, 鄧發(fā)兵, 李彥琴 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院