[發(fā)明專利]一種無熒光抗磨損基礎(chǔ)油及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610071002.9
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105567179A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周樂群;靳占軍;武召;李樂樂
• 申請（專利權(quán)）人: 濮陽市科豐化學(xué)處理劑有限公司;周樂群
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C10M111/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油田化學(xué)助劑領(lǐng)域，具體涉及一種無熒光抗磨損基礎(chǔ)油及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著油氣勘探領(lǐng)域的不斷拓展，深井、超深井、大位移大斜度井的數(shù)量逐年 增多，地層條件日益復(fù)雜，熒光、潤滑、磨損成為鉆井面臨的主要難題之一。在鉆探過程 中，隨著深度增加，井底溫度和壓力都隨之增加，鉆井液中潤滑劑會發(fā)生降解，潤滑性降 低，同時，套管、鉆具等設(shè)備磨損加劇，容易造成粘卡、井壁坍塌卡鉆和縮徑卡鉆等卡鉆 事故。目前所用的一般潤滑劑，如白油、原油等，不能有效降低鉆柱的扭矩和摩阻，且具 有一定的熒光性，在探井及一些重點井的使用過程中，對地質(zhì)錄井具有較大的影響，影響 油氣層的勘探及開采。

CN103834368A公開了一種鉆井液用高效無熒光潤滑劑及其制備方法，該潤滑劑的組 成為：合成基礎(chǔ)油95～98份，高效極壓添加劑0.5～1份，表面改性的納米材料0.8～1.5 份；合成基礎(chǔ)油可以為聚α-烯烴、合成酯、聚醚中的一種或幾種，高效極壓添加劑為硫化 烯烴棉籽油、硫化異丁烯、亞磷酸二正丁酯、硼酸鹽中的一種或混合物，表面改性的納米 材料為三硫化二鉬納米材料或超細(xì)聚四氟乙烯分子材料。CN104559954A公開了一種鉆井 液用低泡低熒光潤滑劑及其制備方法，該潤滑劑的組成為：基礎(chǔ)油20～40％，脂肪酸酯40～ 60％，表面活性劑5～10％，消泡劑3～10％。

現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于鉆井液的潤滑劑，產(chǎn)品的抗溫性、抗磨性和潤滑性往往難以兼顧， 高溫條件下，潤滑劑不抗高溫而引起性能降低，甚至完全沒有潤滑和減低摩阻的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無熒光抗磨損基礎(chǔ)油，從而解決現(xiàn)有應(yīng)用于鉆井液的潤滑 劑，抗溫性、抗磨性和潤滑性難以兼顧的問題。

本發(fā)明的第二個目的是提供上述無熒光抗磨損基礎(chǔ)油的制備方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種無熒光抗磨損基礎(chǔ)油，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：聚α-烯烴60～80％，親油 性納米二氧化硅10～20％，含氟表面活性劑10～20％。

聚α-烯烴(PAO合成基礎(chǔ)油)為API-1509基礎(chǔ)油分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ類基礎(chǔ)油。優(yōu)選 的，所述聚α-烯烴為低粘度聚α-烯烴；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚α-烯烴為PAO6、PAO8中 的一種或兩種。采用上述聚α-烯烴具有更好的物理、化學(xué)穩(wěn)定性和流動性。

親油性納米二氧化硅可選用市售常規(guī)品種，或采用現(xiàn)有技術(shù)制備。優(yōu)選的，所述親油 性納米二氧化硅的粒徑為10～20nm。

普通烴類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)由兩部分組成：即碳?xì)渫榛?疏水基)和極性基團(tuán)(親 水基)。含氟表面活性劑具有類似的分子結(jié)構(gòu)，只是碳?xì)渫榛煞纪榛妫瑯O性基 則大致相同。優(yōu)選的，所述含氟表面活性劑的親水親油平衡值(HLB值)小于10，即具 有親油性的含氟表面活性劑。優(yōu)選的，含氟表面活性劑為EL-1006氟表面活性劑。

本發(fā)明提供的無熒光抗磨損基礎(chǔ)油，各組分配比合理，PAO合成基礎(chǔ)油綜合性能優(yōu)異， 親油性納米二氧化硅容易分散到PAO合成基礎(chǔ)油中，能有效地提高產(chǎn)品的耐磨性和在剛性 部件的填補(bǔ)和拋光作用，含氟表面活性劑的抗溫性好，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；無熒光抗磨 損基礎(chǔ)油中，各組分的協(xié)同作用，使產(chǎn)品的閃點可以達(dá)到240℃，使用安全性好；同時， 在高溫(200～250℃)下具有良好的抗磨性和潤滑性，所得產(chǎn)品密度為0.82～0.85g/cm³， 運動粘度(100℃)≥5mm²/s，傾點≤－35℃，熒光級別≤4，磨痕直徑≤0.6mm，綜合使用性 能良好。

本發(fā)明提供的無熒光抗磨損基礎(chǔ)油，可通過加入鉆井液提高油田定向井、水平井鉆井 過程中套管、鉆具等的抗磨性能，延長套管、鉆具等設(shè)備的使用壽命；也可以應(yīng)用在油田 開采領(lǐng)域采油設(shè)備的齒輪潤滑油。

上述無熒光抗磨損基礎(chǔ)油的制備方法，包括：密閉條件下，將聚α-烯烴、親油性納米 二氧化硅混勻，升溫至150～160℃后，再加入含氟表面活性劑混合，即得無熒光抗磨損基 礎(chǔ)油。

優(yōu)選的，所述混合的時間為1～2小時。

本發(fā)明提供的無熒光抗磨損基礎(chǔ)油的制備方法，制備工藝簡單，操作方便，所得產(chǎn)品 為無色透明液體，具有良好的穩(wěn)定性；潤滑效果好；熒光等級≤4級，不影響錄井；適合大 規(guī)模推廣應(yīng)用。

具體實施方式