[发明专利]一种钻井液用生物质合成油及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钻井液用生物质合成油的制备方法，包括：在催化剂的作用下，将卤代十二烷、缚酸剂和烷基醇进行反应，得到钻井液用生物质合成油。本发明提供的方法制备钻井液用生物质合成油，合成温度低，能够有效避免其在工业化生产的过程中产生废气，而且，其合成时间较短，具有较高的合成效率，节约了时间和成本，这种制备方法反应收率高、产品质量好，工艺简单、条件温和，制备过程中无毒、高效、环保。本发明还提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的钻井液用生物质合成油，这种生物质合成油具有较好的抑制性、低粘性、强抗温性、水解稳定性以及可生物降解性，可作为合成钻井液的基础油。

技术领域

本发明涉及合成油技术领域，尤其涉及到一种钻井用生物质合成油及其制备方法。

背景技术

基础油是制作钻井液的主要成分，其性能指标决定着钻井液的绝大部分性能指标，如闪点、粘度、凝固点和生物毒性等。随着钻遇深井超深井、水平井、大斜度定向井的数量越来越多，钻遇强水敏地层的几率越来越高，合成基钻井液因具备优良的润滑、抑制等性能得到广泛应用。然而，目前用于制备合成基钻井液的基础油主要为矿物油、烯烃、烷基苯、线性石蜡等化工产品，存在一定的毒性，可生物降解性能差的缺陷，在一些环境敏感区域的应用已经收到限制。随着国家环保要求的日益严格，发展环保型的钻井液、开发绿色的钻井液基础油已成为本领域研究和应用的主要方向。

因此，目前市售上急需一种抑制性、粘度、抗温性、水解稳定性等钻井液性能指标良好同时可生物降解的基础油。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻井液用生物质合成油及其制备方法，本发明提供的方法反应温度低、时间短，生产效率高，能够较好的制备得到钻井液用生物质合成油。

本发明提供了一种钻井液用生物质合成油的制备方法，包括：

在催化剂的作用下，将氯代十二烷、缚酸剂和烷基醇进行反应，得到钻井液用生物质合成油。

在本发明中，所述烷基醇优选为碳原子数为1～10的烷基醇，更优选为甲醇、乙醇、丁醇、异丁醇、正己醇和正辛醇中的一种或几种。

在本发明中，所述卤代十二烷优选为氯代十二烷和溴代十二烷中的一种或几种。

在本发明中，所述催化剂优选选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾和叔丁醇钾中的一种或几种。

在本发明中，所述缚酸剂优选为碳酸钠和碳酸钾中的一种或两种。

在本发明中，所述卤代十二烷、缚酸剂、烷基醇和催化剂的摩尔比优选为1：(1.1～1.3):(1.1～1.3)：(0.02～0.05)，更优选为1：(1.15～1.25):(1.15～1.25)：(0.03～0.04)，最优选为1：1.2:1.2：0.035。

在本发明中，所述反应的温度优选为60～100℃，更优选为70～90℃，最优选为75～85℃；所述反应的时间优选为6～10小时，更优选为7～9小时，最优选为8小时。在本发明中，所述反应优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为200～300rpm，更优选为220～280rpm，最优选为240～260rpm。

本发明提供的方法制备生物质合成油采用亲核取代反应，对于被烷基化的十二烷基醇来说，它的阴离子即十二烷基氧负离子的活性远远大于十二烷基醇本身的活性，而且由于反应体系中加入碱性催化剂以及缚酸剂后，可以使得卤代十二烷快速与烷基醇生成十二烷基醚。因此，本发明提供的方法制备生物质合成油所需时间较短，生产效率较高；另外，本发明提供的方法反应条件温和，反应物活性高，需要的温度较低，转化速度快；可以避免消除副反应的发生，产品收率高。