本發(fā)明涉及油田制劑，特別涉及一種超低油水比鉆井液乳化劑、合成基鉆井液及制備方法。
背景技術(shù)：
1、油基合成基鉆井液體系憑借其良好的井壁穩(wěn)定性、潤滑性等特點(diǎn)，一直都是深井和超深井鉆井作業(yè)的首選。
2、對于深井鉆井，由于井底壓力相對較高，需要通過加入大量加重劑來提高鉆井液的密度；其次由于井底溫度較高，需要鉆井液有較高的抗溫能力，特別是乳化劑的乳化能力，以維持乳化體系的穩(wěn)定性；最關(guān)鍵的一點(diǎn)是油水比的確定，也就是配制鉆井液時(shí)，油相和鹽水的體積比。油水比越高，鉆井液體系的穩(wěn)定性越容易實(shí)現(xiàn)，但是配制成本也會越高，特別是選用合成基基礎(chǔ)油作為基液時(shí)；要降低鉆井液的成本，降低油水比是最直接的手段，也就對乳化劑提出更高的要求。
3、目前現(xiàn)場應(yīng)用的非水基鉆井液體系，其油水比設(shè)計(jì)基本為90:10、80:20，70:30及以下的應(yīng)用案例少之又少，主要原因在于乳化劑的乳化能力不足。隨著油水比的降低，乳狀液中的連續(xù)相(油相)體積比降低，分散相(水相)體積比增多，被乳化分散的水相在井筒內(nèi)循環(huán)過程中碰撞聚集的概率增大，乳狀液的穩(wěn)定性不能保證，油包水鉆井液的性能隨之會受到破壞，對現(xiàn)場技術(shù)人員的維護(hù)工作挑戰(zhàn)極大，甚至?xí)绊懙姐@井作業(yè)的井下安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種超低油水比鉆井液乳化劑、合成基鉆井液及制備方法，旨在提供以上問題的解決方案。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面的技術(shù)方案為：
3、一種超低油水比鉆井液乳化劑，包括所述月桂酸甲酯5.85-14.70質(zhì)量份、三乙醇胺3.09-7.24質(zhì)量份、氫氧化鉀0.06-0.10質(zhì)量份。
4、本發(fā)明另一方面的技術(shù)方案為：
5、一種超低油水比鉆井液乳化劑的制備方法，步驟為：
6、1)按配比配制三乙醇胺和氫氧化鉀溶液；
7、2)將月桂酸甲酯磁力攪拌升溫至170℃；
8、5)向月桂酸甲酯中滴加配制好的三乙醇胺溶液，反應(yīng)4小時(shí)；
9、6)然后降溫至80℃繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，通過旋蒸法去除剩余的反應(yīng)物，得到烷醇酰胺乳化劑。
10、本發(fā)明再一方面的技術(shù)方案為：
11、一種超低油水比合成基鉆井液，包括如上所述的烷醇酰胺乳化劑0.5-3質(zhì)量份、基礎(chǔ)油13-15質(zhì)量份、潤濕劑0.5-2質(zhì)量份、堿度調(diào)節(jié)劑0.2-1質(zhì)量份、水相15-20質(zhì)量份、降濾失劑0.5-2質(zhì)量份、加重劑50-80質(zhì)量份，所述基礎(chǔ)油粘度不大于4mm2/s。
12、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述基礎(chǔ)油為道達(dá)爾基礎(chǔ)油edc175ses或殼牌合成基基礎(chǔ)油saraline?185v。
13、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述潤濕劑為十二烷基三甲基溴化銨。
14、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述堿度調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈣。
15、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述水相為26％氯化鈣水溶液。
16、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述降濾失劑為氧化瀝青。
17、在一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述加重劑為重晶石。
18、本發(fā)明還一方面的技術(shù)方案為：
19、一種超低油水比成基鉆井液的制備方法，包括以下步驟：
20、1)將基礎(chǔ)油高速攪拌均勻
21、2)根據(jù)配比加入如上所述制備方法制得的乳化劑和潤濕劑，并高速攪拌至均勻；
22、3)繼續(xù)加入堿度調(diào)節(jié)劑，并高速攪拌至均勻；
23、4)加入水相，并高速攪拌至均勻；
24、5)繼續(xù)加入降濾失劑，并高速攪拌至均勻；
25、6)在高速攪拌的同時(shí)，緩慢加入加重劑，再高速攪拌至均勻。
26、本發(fā)明所達(dá)到的有益效果為：
27、本發(fā)明專利針對深井和超深井作業(yè)中高溫高壓工況的需求，開發(fā)了一種鉆井液乳化劑及其由此制備的低油水比合成基鉆井液，該鉆井液具有優(yōu)異的抗溫和高密度性能。
28、本發(fā)明乳化劑抗溫能力強(qiáng)，經(jīng)過熱重分析，其抗溫性能可達(dá)192℃以上，配制的鉆井液體系在200℃老化16小時(shí)后仍能保持較高的破乳電壓，滿足現(xiàn)場作業(yè)要求。這種抗溫性能的提升，直接關(guān)系到所形成的油包水乳化膜的強(qiáng)度，為深井及超深井作業(yè)提供了可靠保障。該乳化劑的廣泛應(yīng)用，可以大大降低非水基鉆井液的成本。
29、通過該乳化劑的使用，本專利體系能夠配制出油水比低至50:50的乳狀液。這不僅顯著降低了鉆井液成本，還因分散相液滴增多而提供了一定的剪切力，無需添加有機(jī)土即可實(shí)現(xiàn)提粘提切的效果。這種設(shè)計(jì)優(yōu)化了鉆井液的流態(tài)，同時(shí)有效減少了鉆進(jìn)時(shí)對地層的傷害，顯著提升了經(jīng)濟(jì)性與作業(yè)效率。
30、在高密度要求下，為了平衡地層壓力，鉆井液中需要加入大量加重劑，例如重晶石粉末。然而，傳統(tǒng)鉆井液體系中，加重劑的過量加入往往導(dǎo)致流態(tài)變稠，增加循環(huán)當(dāng)量密度和塑性粘度，從而影響鉆井速度。針對這一問題，本專利選用基礎(chǔ)油粘度不大于4mm2/s，極大降低了油包水乳狀液的整體粘切特性，為大量加重劑的加入提供了空間，再用本乳化劑配制形成鉆井液后其流態(tài)適于深井及超深井作業(yè)。
1.一種超低油水比鉆井液乳化劑，其特征在于，包括所述月桂酸甲酯5.85-14.70質(zhì)量份、三乙醇胺3.09-7.24質(zhì)量份、氫氧化鉀0.06-0.10質(zhì)量份。
2.一種超低油水比鉆井液乳化劑的制備方法，其特征在于，步驟為：
3.一種超低油水比合成基鉆井液，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的烷醇酰胺乳化劑0.5-3質(zhì)量份、基礎(chǔ)油13-15質(zhì)量份、潤濕劑0.5-2質(zhì)量份、堿度調(diào)節(jié)劑0.2-1質(zhì)量份、水相15-20質(zhì)量份、降濾失劑0.5-2質(zhì)量份、加重劑50-80質(zhì)量份，所述基礎(chǔ)油粘度不大于4mm2/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述基礎(chǔ)油為道達(dá)爾合成基基礎(chǔ)油edc175ses或殼牌合成基基礎(chǔ)油saraline?185v。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述潤濕劑為十二烷基三甲基溴化銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述堿度調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述水相為26％氯化鈣水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述降濾失劑為氧化瀝青。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低油水比的抗高溫高密度合成基鉆井液，其特征在于，所述加重劑為重晶石。
10.一種超低油水比合成基鉆井液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：