一种酰胺化合物和钻井液减阻剂及其制备方法技术

技术编号:9029553 阅读:176 留言:0更新日期:2013-08-14 21:19
本发明专利技术提供了一种酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构,其中,R1为取代或未取代的C1-C12的亚烷基,取代基为C1-C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13-15的整数。本发明专利技术提供的钻井液减阻剂能够显著降低摩擦系数,从而有效减少粘附卡钻和钻头泥包的几率。式(1)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。
技术介绍
润滑性是深井、水平井、大位移井钻井作业中钻井液性能调控的重要难题,是制约高密度钻井液施工的技术瓶颈。在深井钻井过程中,普通润滑剂在高温、高密度、高固相、强碱条件下,由于交联、降解、挥发、破乳等因素而失去活性,润滑效能大大降低,而高密度钻井液由于其高固相和厚滤饼,对润滑性能要求更高。在大斜度井段钻井过程中,钻柱与井壁接触面积增大,摩阻增加,井眼清洗不力,井壁不稳定,从而可能导致缩径、坍塌以及岩屑床的形成,增加了钻进和起下钻过程中的扭矩与摩阻。如果润滑性控制不好,极易引发粘卡、泥包等复杂事故,并造成流动阻力的增大,限制了水马力的发挥,降低了机械钻速。提高钻井液的润滑性是降低井下水力摩阻系数的一个重要手段。降低井下水力摩阻系数不但可以使钻杆与井壁相对运动时的摩擦阻力更小,减少粘附卡钻和钻头泥包的几率,还可以大大降低钻杆与套管之间的磨损。此外,降低井下水力摩阻系数还可以改善钻井液润滑性,有利于钻屑的返出,相当于降低了钻井液对井底岩石的压持效应及降低环空循环压耗,从而增大钻头水马力,有效提高钻井速度。因此,开发出一种能够有效降低井下水力摩阻系数的钻井液减阻剂,对于优快钻井、提高油气井勘探开发效益具有极为重要的意义
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种新的酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。本专利技术提供了一种酰胺化合物,其中,该酰胺化合物具有式(I)所示的结构:权利要求1.一种酰胺化合物,其特征在于,该酰胺化合物具有式(I)所示的结构:2.根据权利要求1所述的酰胺化合物,其中,R1为含有C1-C6的烷基和磺酸盐基团的C3-C6的亚烷基,m和η为15。3.根据权利要求2所述的酰胺化合物,其中,所述酰胺化合物具有式(2)所示的结构:4.一种钻井液减阻剂的制备方法,该方法包括以下步骤: (1)在中和反应条件下,将碳原子数为16-18的脂肪酸与金属氢氧化物接触,得到脂肪酸盐; (2)在磺化反应条件下,将所述脂肪酸盐与浓硫酸接触,得到磺化脂肪酸盐; (3)在酰胺化反应条件下,将所述磺化脂肪酸盐与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触。5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述脂肪酸为硬脂酸,且所述二元胺具有式(3)所示的结构:6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述硬脂酸以动物油的形式加入,所述金属氢氧化物为氢氧化钾和/或氢氧化钠;以100重量份的动物油为基准,所述金属氢氧化物的用量为65-100重量份。7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述中和反应的条件包括温度为100-105°C,时间为 60-120min。8.根据权利要求6所述的制备方法,其中,以100重量份的动物油为基准,与脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量为100-150重量份。9.根据权利要求6、7或8所述的制备方法,其中,所述磺化反应条件包括温度为25-50°C,时间为2-3小时。10.根据权利要求6所述的制备方法,其中,以100重量份的动物油为基准,与磺化脂肪酸盐接触的浓硫酸的用量为30-50重量份,所述二元胺的用量为65-100重量份。11.根据权利要求6或10所述的制备方法,其中,所述酰胺化反应条件包括温度为140-160°C,时间为2-6小时。12.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法,其中,该方法还包括在进行酰胺化反应之前,将磺化反应的产物静置并分离出下层水,然后再将上层有机相与浓硫酸和碳原子数为1-12的二元胺接触。13.由权利要 求4-12中任意一项所述的方法制备得到的钻井液减阻剂。全文摘要本专利技术提供了一种酰胺化合物、一种钻井液减阻剂的制备方法、以及由该方法制备得到的钻井液减阻剂。所述酰胺化合物具有式(1)所示的结构,其中,R1为取代或未取代的C1-C12的亚烷基,取代基为C1-C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13-15的整数。本专利技术提供的钻井液减阻剂能够显著降低摩擦系数,从而有效减少粘附卡钻和钻头泥包的几率。式(1)文档编号C07C303/32GK103242207SQ20131017499公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月13日 优先权日2013年5月13日专利技术者孙金生, 杨宇平, 张振华 申请人:中国石油集团钻井工程技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酰胺化合物,其特征在于,该酰胺化合物具有式(1)所示的结构:式(1),其中,R1为取代或未取代的C1?C12的亚烷基,取代基为C1?C6的烷基、磺酸盐基团和磺酸基团中的至少一种,m和n各自独立地为13?15的整数。FDA00003181368400011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙金生杨宇平张振华
申请(专利权)人:中国石油集团钻井工程技术研究院
类型:发明
国别省市:

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