[發明專利]鉆井液用抗高溫潤滑劑的制備及使用方法

無效

• 申請號: 201310722928.6
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103725267A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李廣環;田增艷;楊俊貞;馬運慶;蘇君;馮超
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術領域

本發明涉及石油天然氣鉆井領域，特別是涉及一種鉆井液用抗高溫潤滑劑的制備及使用方法。

背景技術

鉆井液的潤滑防卡問題是鉆井工程，特別是深井、超深井、水平井等復雜井鉆井過程中經常遇到的技術難題。深井、超深井不但油藏埋藏深，而且井下溫度和壓力高、作業時間長，容易發生井塌、井漏、溢流等復雜情況。為了平衡地層壓力，通常采用高密度高固相含量的泥漿，而此種高密度泥漿會增加鉆井液流變阻力，導致鉆柱的旋轉阻力和起下鉆阻力大幅度提高。

為了改善鉆井液的潤滑性能、減小扭矩和摩擦阻力、提高鉆速和延長鉆具的使用壽命。通常在鉆井液中加入潤滑劑，使潤滑劑在鉆具表面形成一層油膜，很好地降低泥漿和鉆具的摩擦，同時通過改善泥餅質量來增強泥漿的潤滑性，從而提高鉆進速度，防止卡鉆事故的發生。但是在深井、超深井中，井底處于高溫狀態，普通潤滑劑會大大降低或失去潤滑效果，無法滿足鉆頭軸承和鉆具的潤滑要求。

發明內容

本發明的一個目的是針對以上現有技術的不足，提供一種鉆井液用抗高溫潤滑劑的制備方法。

本發明的另一個目的是提供一種上述鉆井液用抗高溫潤滑劑的使用方法。

為此，本發明的技術方案如下：

一種鉆井液用抗高溫潤滑劑的制備方法，各組分以重量份數計，包括以下步驟：

1）在攪拌下，向反應釜中依次加入100-120份廢棄動植物油脂、8-12份三乙醇胺和2-5份濃硫酸，在120～140℃反應3～5h；

2）將反應后的產物冷卻到60-80℃，向繼續攪拌的反應釜中加入20～50份脂肪酸甲酯和20～50份白油，攪拌1-2h；

3）向攪拌著的反應釜中加入3～10份二硫化鉬，攪拌1-3h；

4）冷卻到常溫，制得所述鉆井液用抗高溫潤滑劑。

其中所述脂肪酸甲酯的分子式中含12-22個碳。所述的白油為3號白油或5號白油。所述廢棄動物油脂為100份，三乙醇胺為8份，濃硫酸為2份，脂肪酸甲酯為20份，白油為50份，二硫化鉬為3份。

步驟1）的反應溫度為120℃，時間為3h。

在用量為鉆井液體積的0.5-3%，對密度為1.8-2.2g/cm³的高密度泥漿，其潤滑系數下降率可達到50%以上。該潤滑劑在具有高效潤滑的基礎上具有抗高溫的特點，在190℃滾動16h后其潤滑系數下降率仍然可達到50%以上，滿足深井、超深井的潤滑需求。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的鉆井液用抗高溫潤滑劑的制備方法進行詳細說明。

本發明中使用的廢棄動植物油脂的來源有三個：一是下水道中的油膩漂浮物或者賓館、酒樓的剩飯、剩菜經過簡單加工后提煉出來的油；二是劣質豬肉、豬內臟、豬皮加工提煉后的油；三是油炸食品時使用次數超過規定的油。

以下實施例中，使用的各物質的份數均為重量份。

實施例1

1）在攪拌下，向反應釜中依次加入100份廢棄動植物油脂、8份三乙醇胺和2份濃硫酸，在120℃反應3h；

2）將反應后的產物冷卻到60℃，向繼續攪拌的反應釜中加入20份脂肪酸甲酯和50份白油，攪拌1h；

3）向攪拌著的反應釜中加入3份二硫化鉬，攪拌1h；

4）冷卻到常溫，制得所述鉆井液用抗高溫潤滑劑。

實施例2

1）在攪拌下，向反應釜中依次加入120份廢棄動植物油脂、12份三乙醇胺和5份濃硫酸，在140℃反應3h；

2）將反應后的產物冷卻到80℃，向繼續攪拌的反應釜中加入50份脂肪酸甲酯和50份白油，攪拌2h；

3）向攪拌著的反應釜中加入10份二硫化鉬，攪拌3h；

4）冷卻到常溫，制得所述鉆井液用抗高溫潤滑劑。

實施例3

1）在攪拌下，向反應釜中依次加入110份廢棄動植物油脂、10份三乙醇胺和3份濃硫酸，在125℃反應4h；

2）將反應后的產物冷卻到70℃，向繼續攪拌的反應釜中加入50份脂肪酸甲酯和20份白油，攪拌2h；

3）向攪拌著的反應釜中加入5份二硫化鉬，攪拌2h；

4）冷卻到常溫，制得所述鉆井液用抗高溫潤滑劑。

本發明的方法制得的鉆井液用抗高溫潤滑劑的使用方法為：將基于鉆井液體積0.5～3％的該潤滑劑加入到已配好的密度為1.8-2.0g/cm³的鉆井液中，高速攪拌30min即可。

將上述3個實施例制備的潤滑劑加入到不同密度的鉆井液中，其潤滑效果見表1：