[發明專利]一種鉆井液用抗磨減阻劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310471487.7
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103571441A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 江玉文;楊威;江春華
• 申請（專利權）人: 四川康克石油科技有限公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油開采化學技術領域，特別涉及一種鉆井液用抗磨用減阻劑及其制備方法。

背景技術

伴隨石油天然氣勘探開發步伐的深入，深井、大斜度井、水平井越來越多，而在這類井的施工過程中由于施工周期長或井眼軌跡狗腿度大，鉆具與套管之間由于相互摩擦，造成鉆桿磨損，套管局部磨薄或磨破導致井筒無法達到承壓要求，給鉆井生產帶來嚴重隱患或造成重大事故，減少了油氣井的開采壽命，極可能造成重大的經濟損失和人員傷亡。在油氣開采鉆井過程中，普通潤滑劑在高溫、高密度、高固相、強堿條件下，由于交聯、降解、揮發、破乳等因素而失去活性，潤滑、減阻效能大大降低。除此之外，在大斜度井段鉆井過程中，鉆柱與井壁接觸面積增大，摩阻增加，井眼清洗不力，井壁不穩定，極有可能導致縮徑、坍塌以及巖屑床的形成，增加了鉆井過程中的扭矩與摩阻。如果潤滑性及減阻性控制不好，極易引發粘卡、泥包等復雜事故，并造成流動阻力的增大，降低機械鉆速。

因此，開發出一種能夠有效降低井下摩阻系數的鉆井液用抗磨減阻劑，減少套管的磨損，提高鉆井液的潤滑性，降低井下摩阻系數，減少粘附卡鉆和鉆頭泥包的幾率，有效提高鉆井速度，提高油氣井勘探開發效益，在油氣開采鉆井過程中，顯得尤為重要。

發明內容

本發明提供一種能優先吸附在鉆具表面，在鉆具和套管的表面形成一層致密的高強度的保護膜，從而大大降低金屬表面摩擦和磨損，同時有效降低鉆井液的極壓潤滑系數和泥餅粘附系數，減少鉆井過程中阻卡等事故發生的鉆井液用抗磨減阻劑。

本發明通過以下技術方案實現：

一種鉆井液用抗磨減阻劑，其特征在于，配方主要原料包括植物油酸、棉子油，硫磺粉，二乙醇胺，煤油等；輔助原料包括磷酸三丁酯，有機土，T323極壓抗磨劑等。

進一步，所述鉆井液用抗磨減阻劑中各組份占減阻劑總量的重量比為，植物油酸7%～13%，棉子油26%～31%，硫磺粉6%～11%，二乙醇胺3%～5%，煤油27%～29%，輔料及其他材料合計12%～17%。

進一步，所述植物油酸中，順-9-十八碳烯酸有效含量為95%以上。

進一步，所述棉籽油中，油酸有效含量在31%～34%之間，硬脂酸有效含量在48%～61%之間。

一種鉆井液用抗磨減阻劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

（1）在磺化反應條件下，按照權利要求2中所述配方比例，將棉子油與硫磺粉混合物反應得到磺化脂肪酸鹽含量≥75%的磺化棉籽油復合物；

（2）在磺化反應條件下，按照權利要求2中所述配方比例，將植物油酸與硫磺粉混合物反應得到磺化脂肪酸鹽含量≥75%的磺化油酸復合物；

（3）在酰胺化反應條件下，將步驟（2）所得的磺化油酸復合物與和二乙醇胺混合反應，得到減阻劑主體復合物；

（4）在中和反應條件下，將步驟（1）所得的磺化棉籽油復合物、步驟（3）所得的減阻劑主體復合物、煤油及磷酸三丁酯，有機土，T323極壓抗磨劑等輔料按配方比例進行混配，得到抗磨減阻劑成品。

進一步，所述鉆井液用抗磨減阻劑的制備方法，步驟（1）磺化反應條件包括溫度為160℃，時間為170～230min。

進一步，所述鉆井液用抗磨減阻劑的制備方法，步驟（2）磺化反應條件包括溫度為160℃，時間為160～210min。

進一步，所述鉆井液用抗磨減阻劑的制備方法，步驟（3）酰胺化反應條件包括溫度為130℃～150℃，時間為160～220min。

進一步，所述鉆井液用抗磨減阻劑的制備方法，步驟（4）中和反應條件包括溫度為常溫，時間為120～140min。

本發明涉及的鉆井液用抗磨減阻劑是由多種具有極壓性和抗磨性的有機材料在高溫條件下復合而成，有益效果體現在：

（1）本發明涉及的鉆井液用抗磨減阻劑抗高溫，熒光可調，極壓抗磨性好，極壓潤滑性優異，提升開采效率。

（2）本發明可生成致密的高強度保護膜，優先吸附在鉆具表面，降低表面摩擦和磨損，有效降低鉆井液的極壓潤滑系數和泥餅粘附系數，提高潤滑性，減少鉆井過程中阻卡等事故的發生。

具體實施方式

本發明提供一種能優先吸附在鉆具表面，大大降低金屬表面摩擦和磨損的產品，同時也能有效降低鉆井液的極壓潤滑系數和泥餅粘附系數，減少鉆井過程中阻卡等事故發生的鉆井液用抗磨減阻劑。

本發明通過以下技術方案實現：