[发明专利]改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂及其制备方法和应用，包括：取0.05～0.10mol改性剂溶于100mL无水乙醇中，加入纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10～30min再加入转子搅拌，60～70℃水浴加热，反应1.5～2h后取出转子，超声10～30min后离心机6000rpm、5min离心分离，沉淀经洗涤、烘干后得改性样品。改性后的纳米氧化锌原料易得、油溶性好、能达到除硫效果，可以适用于油基钻井液除硫。

技术领域

本发明涉及油气田化学品领域，具体涉及改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法及其应用。

背景技术

在石油开采的实际过程中还存在着许多问题，其中硫化氢对钻井液的污染，不但影响石油的开采速度,还对石油的质量造成了严重的影响。地质层内硫化氢侵入、钻井液在高温处理下出现还原，直接导致钻井液出现硫化氢污染。在钻井中使用钻井液的时候会受到地层的影响，地层中的高温和高压导致钻井液中硫化氢对地层的污染；硫化氢会生产出带有弱酸性的成分，这些成分会破坏钻井液的性能，降低钻井液的pH值，从而让钻井液维持不了胶状的形态；硫化氢在反应的时候对金属的腐蚀很大，在破坏钻井液的同时会影响钻具的使用年限，很大程度上降低设备的性能。

随着钻井液相关研究的不断深入和相关技术的不断发展，目前可用于井下的钻井液有很多种，按介质不同主要分为水基钻井液和油基钻井液两种。水基钻井液在岩层易发生水化膨胀、井壁不稳的情况，多用于稳定的页岩气层，而不适用于地下情况复杂的深井。随着油气藏资源的逐步开发，油气藏的埋藏深度也越来越深。适用于复杂地层情况油基钻井液引起越来越多的关注。相较于水基钻井液，油基钻井液能够更好地稳定井壁，且其具有良好的抗侵蚀，抗高温和润滑性。未来随着高难度油气藏的开采，对油基钻井液的需求一定会越来越多。目前，用于油基钻井液的除硫剂还很少，故针对油基钻井液中的硫化氢污染设计一种绿色高效的除硫体系是具有重要意义的研究课题。

钻井液处理试剂要选取整体抗高温性质较强的处理试剂，还要最大程度地规避氧化类处理试剂和还原类处理试剂，以此来减少钻井液中的硫化氢，但是我们在加入处理剂的时候一定要注意我们的用量，不可以过多也不能太少，在加入处理液之后钻井液的碱性浓度恢复到平衡状态，以此来让钻井液恢复它原本的性能。申请号为201910575964.1的中国专利文献中，提供了一种利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法，但其碱式碳酸锌的加量为30％～50％，原料消耗较多，且溶液的pH值≥11的情况下才能保证钻井液的流动性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷与不足，而提供的改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂及其方法和应用，改性后的纳米氧化锌原料易得、油溶性好、能有效除硫，可以适用于油基钻井液除硫。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:

改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂的制备方法，包括以下步骤：

S1:取改性剂溶于100mL无水乙醇中；

S2:在所述步骤S1得到的溶液中加入纳米氧化锌，保鲜膜密封后先超声10～30min，再加入转子搅拌，并在60～80℃下水浴加热，反应1.5～2h后取出转子；

S3:将所述步骤S2得到的溶液超声10～30min,再离心6000rpm、5min后，去上清得到沉淀；

S4:所述步骤S3得到的沉淀经洗涤、烘干后得到改性纳米氧化锌。

进一步的，所述步骤S1中的改性剂为油酸、苯甲酸中的一种，所述改性剂取0.05～0.10mol。

进一步的，所述改性剂与纳米氧化锌的摩尔比为1:1～1:3。

进一步的，所述纳米氧化锌空位吸附的羟基与所述油酸的羧基发生酯化反应，所述油酸吸附在纳米氧化锌颗粒上形成单分子层。

本申请还提供改性纳米氧化锌油基钻井液除硫剂。