[發明專利]鉆井液用高效潤滑劑

無效

• 申請號: 200910242066.0
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN101735778A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 李銀素;高冬梅;黃獻西;苗海龍;張榮;李偉;陳俊生
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司;天津中海油服化學有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 胡劍輝;王漪

技術領域

本發明涉及一種用于鉆井液的潤滑劑。

背景技術

隨著石油天然氣及地質勘探開發的飛速發展，現代鉆井技術對鉆井液提出了更高的要求。在鉆井過程中，為了提高鉆速，延長鉆頭壽命，減少起下鉆次數，減少鉆頭和鉆鋌的泥包，實現優快鉆井，必須加入潤滑劑以降低扭矩和泥餅的粘附系數。目前，鉆井液潤滑劑有多種多樣，主要是以提高扭矩降低率為主的潤滑劑，他們大多是以礦物油和植物油為基礎油的乳狀液型鉆井液用潤滑劑，另外還有一些鉆井液潤滑劑是單純的表面活性劑的水溶液，加在鉆井液中形成水包油的乳化鉆井液，降低鉆井液的表面張力。

常規鉆井液的潤滑劑中，常常加入脂肪酸、酸油或其他改性的廢植物油酯提高鉆井液的潤滑性，加入這些脂肪酸、酸油或其他改性的廢植物油酯雖然提高了鉆井液的潤滑性，但也常常給鉆井液帶來一系列的問題；一是發泡，二是改變了鉆井液的堿性值，三是這些物質在鉆井液中容易生成絮狀物而堵塞鉆井液篩網，四是他們本身經常發生氧化酸敗從而使鉆井液難于處理。所以本發明選用了白油和脂肪酸甲酯或油酸甲酯和多元酯來提高鉆井液的潤滑性。不僅不會發泡，而且不會改變鉆井液的堿性值，也不會在鉆井液中形成絮狀物而糊住篩網；常規鉆井液的潤滑劑中不含抗磨劑和極壓劑，其極壓值大多在100-350N之間，當鉆遇大斜度定向井，水平井，高密度深井，金剛石取芯時，常規的潤滑劑潤滑效率顯著降低，必須加大使用量才能順利鉆進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種鉆井液用高效潤滑劑，能夠提高鉆井液的扭矩降低率，降低泥餅的粘附系數，并能夠大大提高極壓值，滿足探井和開發井的需求。

為了解決上述問題，本發明提供了一種鉆井液用高效潤滑劑包括如下組份包括如下組份：10～40％的白油，30～70％的脂肪酸甲酯或油酸甲酯，5～20％的多元酯，2～8％的磷酸酯，1～6％的油性極壓劑，0.5～2％的乳化劑OP-10和司盤S-80；所述百分比為重量百分比。

優選地，所述多元酯為季戊四醇的油酸酯；

所述油性極壓劑為硼鉬型極壓劑。

本發明還提供了一種鉆井液用高效潤滑劑的制備方法，包括如下步驟：

1)按照如下組份將各種原材料稱好備用：10～40％的白油，30～74％的脂肪酸甲酯或油酸甲酯，2～8％的磷酸酯，5～20％的多元酯，1～6％的油性極壓劑，0.5～2％的乳化劑OP-10和0.5～2％的司盤S-80；所述百分比為重量百分比；

2)在反應釜中加入白油；

3)開啟攪拌，依次加入脂肪酸甲酯或油酸甲酯、多元酯、磷酸酯、油性極壓劑和乳化劑OP-10和司盤-80；

4)開啟溫度控制器；

5)升溫到40～80℃，保溫攪拌10～60分鐘；

6)停止攪拌，降溫，包裝出料。

優選地，所述油性極壓劑為磷鉬型極壓劑。

本發明具有如下優點：

1)本發明高效潤滑劑不僅可以提高鉆井液的潤滑性，而且還可以提高鉆井液的極壓值，既適合普通鉆井需要又適合高難度大斜度定向井和水平井的使用。

2)本發明高效潤滑劑可以在鉆具的表面生成堅固的油膜，有效的防止了鉆具和巖石之間的干摩擦，避免了鉆具的摩損，有效的降低泥漿的黏附系數。

3)本發明高效潤滑劑的扭矩降在80％以上，極壓值高達1274-1764N。

具體實施方式

實施例1

按照如下步驟制備潤滑劑：

1)按照如下組份將各種原材料稱好備用：13％的白油，63％的脂肪酸甲酯，10％的季戊四醇的油酸酯，6％的磷酸酯，6％的硼鉬型極壓劑，1％的乳化劑OP-10和1％司盤-80；這里的百分比為重量百分比。

2)在反應釜中加入白油；

3)開啟攪拌，依次加入脂肪酸甲酯、季戊四醇的油酸酯、磷酸酯、硼鉬型極壓劑和乳化劑OP-10和司盤-80；

4)開啟溫度控制器；

5)升溫到60℃，保溫攪拌30分鐘；

6)停止攪拌，包裝出料。

經上述加工方法加工而成的高效潤滑劑，其極壓值在1764-1863N之間，在6％搬土泥漿中，加量1％時，其扭矩降是86％。(常規鉆井液潤滑劑扭矩降低率不超過70％，極壓值在100-350N之間)此外，本發明還具有生物毒性無毒的特點。