CN104232030B - 油基钻井液用乳化剂及其制备方法 - Google Patents

油基钻井液用乳化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油基钻井液用乳化剂及其制备方法，主要解决现有技术中油基钻井液乳化剂品种少，乳化性能、耐温性能差的问题。本发明通过采用一种如式（Ⅰ）所示的油基钻井液用乳化剂及其制备方法的技术方案，较好的解决了上述问题，可用作油基钻井液乳化剂，具有良好的乳化性能及耐温性能，形成的油基钻井液稳定性、耐温性较好，满足油田中强水敏、高温地层钻井及大位移特殊钻井、海上水平井等场合的钻井作业中。

Description

油基钻井液用乳化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油基钻井液用乳化剂及其制备方法。
背景技术
随着石油储量的不断减少且开采困难，世界各国纷纷加大了对深部地层油气资源勘探开发的投入，开发新的油藏已经成为当今各大石油公司发展的迫切要求。我国待探明的油气资源主要分布在塔里木、准噶尔、柴达木、吐哈、四川等盆地，其资源量的73％埋藏在深层，且地下条件异常复杂，因此深井和超深井油气钻探及配套的开发技术已成为制约油气资源开发的关键因素。随着地层深度的增加，深井、超深井的地层温度也会越来越高，地层的高温环境给钻井液能否维持稳定的性能带来了极大的挑战。
钻井液作为钻井工程的重要组成部分，其性能直接关系到深井、超深井的钻井质量、钻井成本和钻井周期。相对于水基钻井液，油基钻井液具有较强的防塌抑制性、润滑性和良好的储层保护性能，尤其可满足强水敏及高温、超高温地层，或者需要钻大位移特殊井及海上水平井等特殊转钻井需要。油基钻井液，又称油包水钻井液，是由油、水、乳化剂、降滤失剂、活度平衡剂、流型调节剂等组成。通常使用的油包水钻井液含水量在5 ～30 %之间(含水量在5％以内的一般叫做全油基钻井液，不称为油包水钻井液)，但抗高温达180℃ 以上的油包水钻井液中水的含量一般在5～10 %，很少超过15％。水的含量增大，携屑性、降滤失性和悬浮性、流变性都变好，但热稳定性和电稳定性都变差，如CN1660958 报道了一种合成基钻井液，使用的主乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，尽管在150℃老化16小时后仍有良好的流变性和破乳电压，水含量最高为25%。专利CN102031095 A申请公布了一种高温油包水钻井液，虽然耐温能到240℃，但其须借助辅助乳化剂及氧化钙的存在才能达到应用效果。油基钻井液由于基液以油为主，因此价格昂贵，成本高，全油基钻井液更是如此，如CN101215461 报道了一种全油合成基钻井液，使用的乳化剂为长碳链脂肪酸酰胺、长碳链烷基苯磺酸钙、聚烯烃羧酸酯中的一种或多种的混合物，尽管具有低毒、环保、对储层伤害小等优点，但其制备成本高，限制了其推广使用。
目前市场上提供用作油基钻井液乳化剂的品种较少，而报道用于强化采油用的乳化剂品种相对较多，如US4485873、US4545912 、CN100531884等报道了聚氧乙烯烷基酚醚乙酸盐、双尾链聚氧乙烯磺酸盐、烷基芳苄基聚氧乙烯醚阴离子表活剂在强化采油方面的应用，但未涉及到其在钻井液乳化剂方面的用途。国内油基钻井液用乳化剂方面多依赖国外产品，而且国内配套的钻井液体系也较少。
油基钻井液由于受到成本、环保要求的限制一直发展比较缓慢，应用的区块也较少，随着现有油田储量日益下降，并且新探区的开采会遇到各种复杂地层及环境，急需进行满足制备稳定高效油基钻井液用乳化剂的研究，以解决油基钻井液乳化剂品种少，乳化性能差，不耐盐、不耐温的问题，通过提高油基钻井液中水的比例达到降低油基钻井液的成本问题，为广泛应用油基钻井液作业提供技术支撑。
本发明所述的正是这种高含水量情况下，适合于制备稳定高效油基钻井液用的乳化剂及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中油基钻井液乳化剂品种少，乳化性能、耐温性能差的问题，提供一种油基钻井液用乳化剂。该油基钻井液用乳化剂具有良好的乳化性能及耐温性能，含该类油基钻井液用乳化剂的油基钻井液可满足油田中强水敏、高温地层及大位移特殊钻井、海上水平井钻井等特殊需要。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的油基钻井液用乳化剂的制备方法。
为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：
一种油基钻井液用乳化剂，其分子式为：
，（I）
其中R1为含C8～C30饱和或不饱和烃基，R2为氢或者R3CO，R3为C8～C30饱和或不饱和的烃基，x＝1～10，y＝1～40，z＝0～40。
上述技术方案中，所述的R1和R3独立选自C11～C23的饱和或不饱和的烃基、或C11～C23的饱和烃基和不饱和烃基的混合烃基。更优选R1和R3独立选自碳原子数为十一、十三、十五、十七、十九、二十一的饱和烃或不饱和烃基，或十一、十三、十五、十七、十九、二十一的饱和烃和不饱和烃的混合烃基。优选x为2~6，y为1~20，z为0～30；进一步优选x为2或3，y为1~10；更优选z为0~20。
为解决上述技术问题之二，本发明所采用的技术方案如下：
一种油基钻井液用乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
(a) R1CONH(CH2)xNR2CH2CH2OH（即脂肪酰基羟乙基二胺）的制备
在碱性催化剂存在下R1COOCH3（即脂肪酸甲酯）与NH2(CH2)xNHCH2CH2OH（即羟乙基二胺）在80~220℃的温度下反应2～24小时，反应结束后优选减压蒸馏除去未反应的原料和生成的甲醇得到所述脂肪酰基羟乙基二胺。其中，脂肪酸甲酯与羟乙基二胺的摩尔比为优选1 : 0.1~6。所述催化剂用量优选占脂肪酸甲酯质量的0.01~10%。
(b) R1CONH(CH2)xNR2(CH2CH2O)y-(CH2CHCH3O)zH（即脂肪酰基二胺聚氧烯醚）的制备：
在碱性催化剂存在下，步骤（a）所合成的脂肪酰基羟乙基二胺与所需的环氧乙烷或环氧丙烷进行反应得到所述的肪酰基二胺聚氧烯醚。催化剂用量优选为脂肪酰基羟乙基二胺质量的0.5～ 6.0%。
上述技术方案中，a) 步骤中的反应温度优选范围为100~200℃，更优选为120~180℃；催化剂优选为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物中的至少一种，更优选为氢氧化钾、氢氧化钠，进一步优选为氢氧化钾，用量优选为占脂肪酸甲酯类单体质量的0.5～5.0%；脂肪酸甲酯与羟乙基二胺的摩尔比优选为1~2 : 1；反应时间优选为6~16小时。
b）步骤中的碱性催化剂优选为碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物中的至少一种，更优选为氧化钙、氢氧化钙中的至少一种，催化剂用量优选为占脂肪酰基羟乙基二胺质量的1～5.0%。反应温度优选为85～180℃，压力优选小于0.80MPa表压。
本发明制备的含脂肪酰基二胺聚氧烯醚的油基钻井液用乳化剂具有良好的耐温和耐盐性能，并具有良好的溶解性及乳化稳定性，且该油基钻井液乳化剂具有无毒、无害、生物降解性好的优点，适宜于用作高温高盐性水敏性地层的油基钻井液用乳化剂；此外本发明的制备方法简单易行，原料易得，具有较好的经济可行性，适宜工业化推广应用。
采用本发明制备的脂肪酰基二胺聚氧烯醚类表面活性剂可单独用作油基钻井液的乳化剂，具有乳液稳定性好的特点，取得了较好的技术效果。例如包括如下组分的油基钻井液耐温大于180℃、API滤失量≤1ml、高温老化后破乳电压≥1000V，是一种耐温性能优良、滤失量小、乳液稳定性好的油基钻井液体系：基础油60~90份、水10~40份、乳化剂0.5~5份、有机土1~5份、增粘剂0.5~3份、降滤失剂0.5~3份、碱性物质0~3份。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
（a）N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺的合成（x=3）
将N-羟乙基丙二胺55.3份、KOH 8.33份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的反应器中，于150℃搅拌1小时后，慢慢滴加大豆油脂肪酸甲酯277.6份，1小时内滴加完毕。在165℃下反应8小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料，得到目标产物N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺。
（b）N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（y=3，z=5）的合成
将步骤（a）合成的N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺256份、15.4份氧化钙和氢氧化钙混合物（氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1）加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的高压反应器中，边通氮气边加热至135℃时，加入20份水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸（20wt％）制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至90℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫3次，将体系反应温度调至160℃缓缓通入34.9份环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。待环氧乙烷反应完全后，加入114.8份环氧丙烷，于160℃继续反应，反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得到N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚（y=3，z=5）343.7份，摩尔收率84.7%。
【实施例2】
（a）N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺的制备（x=3）
将N-羟乙基丙二胺47.13份、KOH5.6份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的反应器中，于150℃搅拌1小时后，慢慢滴加芥酸甲酯281.3份，1小时内滴加完毕。在170℃下反应10小时后停止，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料， 得到目标产物N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺。
（b）N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（y=10，z=20）的合成
将步骤（a）合成的N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺320份、9.6份氧化钙和氢氧化钙混合物（氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1）加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的高压反应器中，边通氮气边加热至135℃时，加入20份水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸（20wt％）制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至80℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫3次，将体系反应温度调至180℃缓缓通入167.1份环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。待环氧乙烷反应完全后，加入489.4份环氧丙烷，于180℃继续反应，反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得到N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（y=10，z=20）845.7份，摩尔收率85.6%。
【实施例3】
（a）N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺的合成（x=3）
将N-羟乙基丙二胺55.3份、KOH 8.33份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的反应器中，于150℃搅拌1小时后，慢慢滴加大豆油脂肪酸甲酯277.6份，1小时内滴加完毕。在165℃下反应8小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料，得到目标产物N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺。
（b）N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯醚（y=3，z=0）的合成
将步骤（a）合成的N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺256份、15.4份氧化钙和氢氧化钙混合物（氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1）加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的高压反应器中，边通氮气边加热至135℃时，加入20份水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸（20wt％）制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至90℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫3次，将体系反应温度调至160℃缓缓通入34.9份环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯醚（y=3，z=0）250.8份，摩尔收率86.2%。
【实施例4】
（a）N，N＇－双硬脂酰基羟乙基乙二胺的合成（x=2）
将N－羟乙基乙二胺49份、KOH 2.7份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的反应器中，于145℃搅拌1小时后，慢慢滴加硬脂酸甲酯270份，1小时内滴加完毕。在165℃下反应12小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中。减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料，得到目标产物N，N＇－双硬脂酰基羟乙基乙二胺。
（b）N，N＇－双硬脂酰基羟乙基乙二胺聚氧丙烯醚（y=1，z=10）的合成
203克N，N＇－双硬脂酰基羟乙基乙二胺与185.4份环氧丙烷在7.6份氧化钙和氢氧化钙混合物（氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1）的作用下于150℃反应得N，N＇－双硬脂酰基二羟乙基乙二胺聚氧丙烯醚（y=1，z=10）348.5份，摩尔收率87.7%。
【实施例5】
a）月桂酰基羟乙基乙二胺的制备（x=2，y=1，z=0）
将N-羟乙基乙二胺17份、KOH 1.75份加入到配有密封机械搅拌、温度计、冷凝管、接受瓶的反应器中，于120℃搅拌1小时后，慢慢滴加月桂酸甲酯35份，1小时内滴加完毕。在155℃下反应6小时，反应中生成的甲醇经冷凝管收集到接受瓶中，然后减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料，得到目标产物脂肪酰基羟乙基乙二胺39.7份。
【实施例6】
（a）月桂酰基羟乙基乙二胺的制备（x=2）
将N-羟乙基乙二胺17份、KOH 0.35份加入到配有密封机械搅拌、温度计、直型冷凝管、接受瓶的反应器中，于150℃搅拌1小时后，慢慢滴加月桂酸甲酯70份，1小时内滴加完毕。在180℃下反应16小时，反应中生成的甲醇经过直型冷凝管被收集到接受瓶中，减压蒸馏出剩余的低沸点生成物及反应原料，得到目标产物脂肪酰基羟乙基乙二胺。
（b）N，N＇－双月桂酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚（y=5，z=0）的合成
将步骤（a）合成的N，N＇－双月桂酰基羟乙基乙二胺70份、3.5份氧化钙和氢氧化钙混合物（氧化钙和氢氧化钙重量比为1:1）加入配有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的高压反应器中，边通氮气边加热至135℃时，加入20份水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸（20wt％）制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至90℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫4次，将体系反应温度调至140℃缓缓通入26.4份环氧乙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得N，N＇－双脂肪酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚（y=5）83份，摩尔收率86.2%。
【实施例7】
以【实施例1】合成的N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=3，z=5）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为210mL5#白油+90mL 20wt%CaCl2水溶液+3 wt/vol%乳化剂+3 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基氯化铵改性的蒙脱土）+1 wt/vol%十六胺改性的腐植酸+1%顺丁橡胶（数均分子量25万）+1 wt/vol% CaO粉末。
具体实验过程为：取210mL5#白油，然后加入3 wt/vol%乳化剂，搅拌均匀，再依次加入3 wt/vol %有机土、1 wt/vol %改性腐植酸、1%顺丁橡胶及1 wt/vol% CaO粉末，继续搅拌均匀，最后加入90mL 20wt%CaCl2水溶液，再搅拌均匀，得到稳定的油包水型钻井液体系。按照《GB/T 16782-1997油基钻井液现场测试程序》分别测定该油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量。其中流变参数采用青岛海通达专用仪器厂的ZNN-D6型六速旋转粘度计50摄氏度下测定，并根据公式（1）、（2）和（3）计算出塑性粘度(PV)、动切力（YP）和动塑比（YP/PV）；破乳电压（ES）由青岛通达专用仪器厂的DWY-2型钻井液电稳定性测定仪50℃下测定，API滤失量由SD型多联滤失仪测定，并根据公式（4）计算出滤失量(FL)。
公式(1) PV=θ600-θ300 (mPa.s)
公式(2) YP=(θ300-PV)/2 (Pa)
公式(3) 动塑比=YP/PV
公式(4) FL=(FL30min﹣FL7.5min)×2 (mL)
将上述配制好的油包水型钻井液放入XGRL-4型高温滚子加热炉中，180℃高温老化16h，分别测定该油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，所用仪器及过程同老化前，结果如表1所示。
【实施例8】
以【实施例2】合成的N，N＇－双芥酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=10，z=20）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为195mL液体石蜡+105mL20wt%CaCl2水溶液+3 wt/vol%乳化剂+4 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基溴化铵改性的有机土）+1 wt/vol%十六胺改性的腐植酸+1%顺丁橡胶（数均分子量18万）+1.5 wt/vol% CaO粉末。同【实施例7】实验过程，分别测定该油包水型钻井液体系老化前后的流变参数、破乳电压和API滤失量，测试结果如表1所示。
【实施例9】
以【实施例3】合成的N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基丙二胺聚氧乙烯醚（x=3，y=3，z=0）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为210mL5#白油+90mL 20wt% CaCl2水溶液+3 wt/vol%乳化剂+3 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基氯化铵改性的有机土）+1 wt/vol%十六胺改性的腐植酸+1%顺丁橡胶（数均分子量20万）+1 wt/vol% CaO粉末。同【实施例7】具体实验过程，分别测定该油包水型钻井液体系老化前后的流变参数、破乳电压和API滤失量，测试结果如表1所示。
【实施例10】
以【实施例4】合成的N，N＇－双硬脂酰基羟乙基乙二胺聚氧丙烯醚（x=2，y=1，z=10）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为210mL液体石蜡+90mL 20wt% CaCl2水溶液+2 wt/vol%乳化剂+3.5 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基溴化铵改性的有机土）+2wt/vol%十二胺改性的腐植酸+2 wt/vol %乙丙橡胶（数均分子量5万）与聚甲基丙烯酸十六烷基酯（数均分子量50万）混合物+1 wt/vol% CaO粉末。同【实施例7】具体实验过程，分别测定该油包水型钻井液体系老化前后的流变参数、破乳电压和API滤失量，测试结果如表1所示。
【实施例11】
以【实施例5】合成的月桂酰基羟乙基乙二胺的制备（x=2，y=1，z=0）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为270mL5#白油+30mL 20wt% CaCl2水溶液+2 wt/vol%乳化剂+3 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基溴化铵改性的有机土）+1 wt/vol%十六胺改性的腐植酸+1 wt/vol %乙丙橡胶（数均分子量15万）+1 wt/vol% CaO粉末。同【实施例7】具体实验过程，分别测定该油包水型钻井液体系老化前后的流变参数、破乳电压和API滤失量，测试结果如表1所示。
【实施例12】
以【实施例6】合成的N，N＇－双月桂酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯醚（x=2，y=5，z=0）为乳化剂，配制油基钻井液体系，采用的基本配方为240mL5#白油+60mL 25wt%NaCl水溶液+4 wt/vol%乳化剂+2 wt/vol%有机土（十六烷基三甲基氯化铵改性的有机土）+1 wt/vol%十六胺改性的腐植酸+1 wt/vol %丁苯橡胶（数均分子量20万）+2 wt/vol% CaO粉末。同【实施例7】具体实验过程，分别测定该油包水型钻井液体系老化前后的流变参数、破乳电压和API滤失量，测试结果如表1所示。
表1
【比较例1】
同【实施例7】，不同之处以3 wt/vol %司盘-80（Span-80）替代3 wt/vol %N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=3，z=5）为乳化剂，其余相同，测定了油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，结果如表2所示。对比表1数据可以看出，Span-80形成的体系动切力、破乳电压均较低，且滤失量较大。
【比较例2】
同【实施例7】，不同之处以3 wt/vol % N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺（x=3，y=0，z=0）替代3 wt/vol %N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=3，z=5）为乳化剂，其余相同，测定了油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，结果如表2所示。对比表1数据可以看出，N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺形成的体系，老化前后流变性能较差，均超出测量量程，破乳电压也比本发明的乳化剂形成的体系要低。
【比较例3】
同【实施例7】，不同之处以3 wt/vol % N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺聚氧丙烯醚（x=3，y=0，z=3）替代3 wt/vol %N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=3，z=5）为乳化剂，其余相同，测定了油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，结果如表2所示。对比表1数据可以看出，N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺聚氧丙烯醚（x=3，y=0，z=3）形成的体系，形成的体系动切力、破乳电压均较低，且滤失量较大。
【比较例4】
同【实施例7】，不同之处以3 wt/vol % N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺聚氧丙烯醚（x=3，y=0，z=5）替代3 wt/vol %N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（x=3，y=3，z=5）为乳化剂，其余相同，测定了油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，结果如表2所示。对比表1数据可以看出，N，N＇－双植物油酸酰基丙二胺聚氧丙烯醚（x=3，y=0，z=5）形成的体系，形成的体系动切力、破乳电压均较低，且滤失量较大。
【比较例5】
同【实施例7】，不同之处以3 wt/vol % INVERMUL乳化剂（Halliburton Baroid公司生产）替代3 wt/vol %N，N＇－双植物油酸酰基羟乙基乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚（y=3，z=5）为乳化剂，其余相同，测定了油包水型钻井液体系的流变参数、破乳电压和API滤失量，结果如表2所示。对比表1数据可以看出，INVERMUL形成的体系，老化前后流变性能较差，均超出测量量程，破乳电压也比本发明的乳化剂形成的体系要低。
表2
。

Claims (10)

1.一种油基钻井液用乳化剂，其分子式为：
其中R1为含C8～C30饱和或不饱和烃基，R2为氢，x＝1～10，y＝1～40，z＝0～40且z不等于0。
2.根据权利要求1所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于所述的R1选自C11～C23的饱和或不饱和的烃基，或C11～C23的饱和烃基和不饱和烃基的混合烃基。
3.根据权利要求2所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于所述的R1独立选自碳原子数为十一、十三、十五、十七、十九、二十一的饱和烃或不饱和烃基，或十一、十三、十五、十七、十九、二十一的饱和烃和不饱和烃的混合烃基。
4.根据权利要求1所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于x＝2～6，y＝1～20，z＝0～30且z不等于0。
5.根据权利要求4所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于x为2或3，y为1～10。
6.根据权利要求5所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于z＝0～20且z不等于0。
7.根据权利要求1所述的油基钻井液用乳化剂，其特征在于所述的油基钻井液用乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)R1CONH(CH2)xNR2CH2CH2OH的制备
在碱性催化剂存在下R1COOCH3与NH2(CH2)xNHCH2CH2OH在80～220℃的温度下反应2～24小时，反应结束后减压蒸馏除去未反应的原料和生成的甲醇得到所述R1CONH(CH2)xNR2CH2CH2OH；其中，R1COOCH3与NH2(CH2)xNHCH2CH2OH的摩尔比为1:0.1～6；
(b)R1CONH(CH2)xNR2(CH2CH2O)y-(CH2CHCH3O)zH的制备：
在碱性催化剂存在下，步骤(a)所合成的R1CONH(CH2)xNR2CH2CH2OH与所需的环氧乙烷和环氧丙烷进行反应得到所述的R1CONH(CH2)xNR2(CH2CH2O)y-(CH2CHCH3O)zH。
8.根据权利要求7所述的油基钻井液用乳化剂的制备方法，其特征在于步骤(a)中所述的碱性催化剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的油基钻井液用乳化剂的制备方法，其特征在于步骤(b)中所述的碱性催化剂为碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的油基钻井液用乳化剂的制备方法，其特征在于步骤(b)的反应温度为85～180℃，压力小于0.80MPa表压。
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