一種油基鉆井液用乳化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油基鉆井液用乳化劑及其制備方法，屬于石油勘探領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年油基鉆井液（分散相含量<40%)得到廣泛應(yīng)用，在環(huán)境保護(hù)上，存在一定 不足：①油基鉆井由于抗溫抗鹽優(yōu)越，導(dǎo)致后期處理問題突出；②基礎(chǔ)油為石油煉化企業(yè) 的下游產(chǎn)品，寶貴資源，應(yīng)該合理利用；③處理劑和乳化劑難降解，可排放性差。油基鉆井液 在關(guān)于環(huán)境保護(hù)和廢棄物處理上的理論知識和技術(shù)儲備不足，難以實(shí)現(xiàn)可排放、環(huán)境友好 等要求，這也是困擾油基后期處理技術(shù)的關(guān)鍵。近些年出臺各種關(guān)于環(huán)境保護(hù)條文和意見， 體現(xiàn)了國家日益對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注和重視。
[0003] 乳化劑是油基鉆井液的核心處理劑，對于油基鉆井液體系性能的好壞起著至關(guān)重 要的作用。當(dāng)前對油基鉆井液環(huán)境友好的要求，使得環(huán)保型乳化劑成為研究熱點(diǎn)。
[0004] 因此，研發(fā)一種可降解、可排放、環(huán)境友好的乳化劑成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種油基鉆井液用乳化劑，該乳化劑高效環(huán) 保，且應(yīng)用廣泛，在柴油、白油、生物柴油、氣制油、植物油體系中能夠發(fā)揮較高的性能，分散 好，乳化率高，乳液電穩(wěn)定性高。
[0006] 本發(fā)明另外還提供了一種制備上述油基鉆井液用乳化劑的方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種油基鉆井液用乳化劑，其中：以質(zhì)量份數(shù)計(jì)， 該乳化劑的原料組成包括1-2份高級脂肪酸鹽和3-5份高級脂肪酸多元醇酯。
[0008] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸鹽的原料組成包括25-35份高級脂肪酸、 1-2份固體NaOH、180-220份水和3-6份二價(jià)金屬鹽；更優(yōu)選地，高級脂肪酸鹽的原料組成 包括30份高級脂肪酸、2份固體Na0H、200份水和5份二價(jià)金屬鹽。
[0009] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸鹽的原料組成中的高級脂肪酸包括碳鏈長 度為(：12_(：18的高級脂肪酸；更優(yōu)選地，該C 12_(：18的高級脂肪酸包括油酸、月桂酸、棕櫚油酸 中的一種。
[0010] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸鹽的原料組成中的二價(jià)金屬鹽包括氯化鈣、 氯化鎂、氯化鋇中的一種。
[0011] 上述乳化劑中所采用的高級脂肪酸鹽優(yōu)選是通過以下步驟制備的：將高級脂肪 酸、固體NaOH、水投入高壓反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中緩慢通入氮?dú)庵敝翂毫?. 5-0. 7MPa，將 反應(yīng)釜升溫至SO-KKTC，恒溫?cái)嚢柚练磻?yīng)釜內(nèi)的物料完全溶解，得到高級脂肪酸鈉溶液； 向其中加入二價(jià)金屬鹽，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，然后進(jìn)行離心分離，烘干，得到高純度（純度高 于90% )固體高級脂肪酸鹽。
[0012] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，高級脂肪酸多元醇酯的原料組成包括 80-120份植物油、8-12份水、0. 05-0. 2份堿性催化劑、0. 01-0. 05份酸性催化劑及100-115 份多元醇；更優(yōu)選地，該高級脂肪酸多元醇酯的原料組成包括100份植物油、10份水、 0. 05-0. 2份堿性催化劑、0. 01-0. 05份酸性催化劑及100-115份多元醇。
[0013] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸多元醇酯的原料組成中的堿性催化劑包括 氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、碳酸鈉中的一種；所述酸性催化劑包括磷酸、濃硫酸、303中的 一種。
[0014] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸多元醇酯的原料組成中的多元醇包括乙二 醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種。
[0015] 在上述乳化劑中，優(yōu)選地，高級脂肪酸多元醇酯的原料組成中的植物油包括椰子 油、棉籽油、蓖麻油、菜籽油、大豆油中的一種。
[0016] 上述乳化劑中所采用的高級脂肪酸多元醇酯優(yōu)選是通過以下步驟制備的：將植 物油、水加入到高壓反應(yīng)釜中攪拌均勻，向高壓反應(yīng)釜中緩慢通入氮?dú)?，然后加入堿性催化 齊U，將反應(yīng)釜內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為〇. 5-0. 7MPa，溫度調(diào)節(jié)為180-250°C，在此條件下恒溫?cái)嚢璺?應(yīng)1-2小時(shí)；再加入酸性催化劑，繼續(xù)加入多元醇；調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為150°C -160°C，壓力 為0. 4-0. 5MPa，在此條件下攪拌2-3小時(shí)后得到高級脂肪酸多元醇酯。
[0017] 本發(fā)明還提供了上述油基鉆井液用乳化劑的制備方法，其包括以下步驟：將高級 脂肪酸鹽和高級脂肪酸多元醇酯混合，得到油基鉆井液用乳化劑。
[0018] 本發(fā)明的油基鉆井液用乳化劑具有以下有益效果：
[0019] 1)高效環(huán)保，應(yīng)用廣泛，在柴油、白油、生物柴油、氣制油、植物油中分散好，乳化率 高，乳液電穩(wěn)定性高，能滿足現(xiàn)場工作的需要。
[0020] 2)運(yùn)輸安全簡單、現(xiàn)場應(yīng)用方便、成本低、更優(yōu)越的環(huán)保性能及儲層保護(hù)性能等優(yōu) 勢，具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)及社會效益，非常值得推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 本實(shí)施例提供了一種油基鉆井液用乳化劑的制備方法，其包括以下步驟：
[0024] 按質(zhì)量份數(shù)將30份油酸、2份固體NaOH、200份自來水投入高壓反應(yīng)釜中，向高壓 反應(yīng)釜中緩慢通入氮?dú)庵敝翂毫?. 5MPa，加熱高壓釜至KKTC恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)后，反 應(yīng)釜內(nèi)的物料完全溶解，得到油酸鈉溶液；向該油酸鈉溶液中加入5份CaCljS續(xù)攪拌2小 時(shí)后結(jié)束反應(yīng)；用離心機(jī)對上述混合液進(jìn)行離心分離后，再對分離得到的產(chǎn)物進(jìn)行低溫烘 干（溫度低于70°C )，得到固體油酸鈣，該油酸鈣的純度為>90% ;
[0025] 將10份自來水、100份大豆油加入到高壓反應(yīng)釜中并攪拌均勻，將氮?dú)饩徛ㄈ?高壓反應(yīng)釜中，然后向反應(yīng)釜中加入0. 05份碳酸鈉，將反應(yīng)釜的壓力調(diào)至0. 7MPa，溫度調(diào) 至180°C，在此條件下攪拌反應(yīng)2小時(shí)；然后繼續(xù)向其中加入0. 05份濃硫酸、115份山梨醇， 將反應(yīng)釜的溫度調(diào)到160°C，壓力調(diào)至0. 5MPa，在此條件下攪拌反應(yīng)3小時(shí)后，冷卻，得到脂 肪酸多元醇酯；
[0026] 將1份制備好的油酸鈣和5份脂肪酸多元醇酯混合，得到油基鉆井液用乳化劑。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 本實(shí)施例提供了一種油基鉆井液用乳化劑的制備方法，其包括以下步驟：
[0029]