技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種乳化劑組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

鉆井液是鉆探過(guò)程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液被公認(rèn)為至少有以下十種作用：(1)清潔井底，攜帶巖屑。保持井底清潔，避免鉆頭重復(fù)切削，減少磨損，提高效率；(2)冷卻和潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱。降低鉆頭溫度，減少鉆具磨損，提高鉆具的使用壽命；(3)平衡井壁巖石側(cè)壓力，在井壁形成濾餅，封閉和穩(wěn)定井壁。防止對(duì)油氣層的污染和井壁坍塌。(4)平衡(控制)地層壓力。防止井噴，井漏，防止地層流體對(duì)鉆井液的污染；(5)懸浮巖屑和加重劑。降低巖屑沉降速度，避免沉沙卡鉆；(6)在地面能沉除砂子和巖屑；(7)有效傳遞水力功率。傳遞井下動(dòng)力鉆具所需動(dòng)力和鉆頭水力功率；(8)承受鉆桿和套管的部分重力。鉆井液對(duì)鉆具和套管的浮力，可減小起下鉆時(shí)起升系統(tǒng)的載荷；(9)提供所鉆地層的大量資料。利用鉆井液可進(jìn)行電法測(cè)井，巖屑錄井等獲取井下資料；(10)水力破碎巖石。鉆井液通過(guò)噴嘴所形成的高速射流能夠直接破碎或輔助破碎巖石。

油基鉆井液是以是一種以油為分散介質(zhì)，以加重劑、各種化學(xué)處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。油基鉆井液具有潤(rùn)滑性好、抗高溫、抗污染能力強(qiáng)、抑制性好及保護(hù)油氣層的優(yōu)勢(shì)，成為鉆遇強(qiáng)水敏地層、易坍塌地層及巨厚鹽膏層的首選體系。乳化劑是油基鉆井液的核心處理劑，用于保證鉆井液的乳化穩(wěn)定性、流變性，對(duì)油基鉆井液的性能好壞起到了重要作用。但現(xiàn)有的油基鉆井液的乳化劑乳化率不高，電穩(wěn)定性較差，且多為在現(xiàn)場(chǎng)配置乳化劑，運(yùn)輸不安全，配置較為復(fù)雜，得到的鉆井液一致性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是現(xiàn)有的油基鉆井液采用的乳化劑，乳化率和電穩(wěn)定性不理想。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種乳化率和電穩(wěn)定性良好的乳化劑、基于其的油基鉆井液及制備方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種乳化劑組合物。所述乳化劑組合物包括主乳化劑、輔助乳化劑和白油；所述主乳化劑為氧化聚合脂肪酸酯，輔助乳化劑為聚酰胺。

進(jìn)一步地，所述氧化聚合脂肪酸酯為脂肪酸和多元醇的氧化聚合物；所述脂肪酸為油酸、月桂酸、棕櫚油酸中的一種，所述多元醇為乙二醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種。

進(jìn)一步地，所述聚酰胺為基于多乙基多胺和脂肪酸與羧酸的聚酰胺。

優(yōu)選地，所述多乙基多胺為二乙烯三胺和四乙烯五胺的混合物，所述脂肪酸為妥爾油，羧酸為富馬酸。

進(jìn)一步地，所述乳化劑組合物，其原料按重量份數(shù)計(jì)，包括：白油100份，妥爾油55～80份，富馬酸5～15份，二乙烯三胺5～20份，四乙烯五胺8～15份，氧化聚合脂肪酸酯80～90份。

優(yōu)選地，所述乳化劑組合物，其原料按重量份數(shù)計(jì)，包括：白油100份，妥爾60～75份，富馬酸6～12份，二乙烯三胺8～15份，四乙烯五胺10～15份，氧化聚合脂肪酸酯80～90份。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供上述的乳化劑組合物的制備方法。所述制備方法包括以下步驟：

(1)將妥爾油、二乙烯三胺和四乙烯五胺攪拌0.8～1.5h，攪拌均勻后升溫至110～130℃，反應(yīng)2～5h；

(2)向步驟(1)的體系中加入富馬酸，維持溫度反應(yīng)1～3h；

(3)向步驟(2)的體系中加入白油和氧化聚合脂肪酸酯，攪拌均勻后降至室溫，即得。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1.本發(fā)明提供的乳化劑組合物，以氧化聚合脂肪酸酯和聚酰胺分別作為主乳化劑和輔助乳化劑，增加了組合物的乳化成效率，提高其電穩(wěn)定性，利于油基鉆井液的配置使用。

2.本發(fā)明中聚酰胺中氨源為二乙烯三胺、四乙烯五胺，酸源為妥爾油和富馬酸，二乙烯三胺、四乙烯五胺首先與妥爾油中的脂肪酸反應(yīng)成中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物與富馬酸反應(yīng)生成混合的聚酰胺，反應(yīng)無(wú)需催化劑，條件適宜，容易達(dá)到。

3.本發(fā)明中，主乳化劑為氧化聚合脂肪酸酯，是脂肪酸酯經(jīng)過(guò)深度氧化聚合后的聚合體，具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性。脂肪酸來(lái)源于脂肪酸為油酸、月桂酸、棕櫚油酸中的一種，與脂肪酸酯化反應(yīng)的原料醇為乙二醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種。得到的氧化聚合脂肪酸酯中具有較高含量的羥基和羧基，具有良好的乳化性能和潤(rùn)滑性能。

4.本發(fā)明的軟化劑組合物產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易于運(yùn)輸，產(chǎn)品的均一性易于保持。且組合物的制配方法簡(jiǎn)單易行，易于工業(yè)化生產(chǎn)的使用。

具體實(shí)施方式