[發(fā)明專利]一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610392659.5
• 申請(qǐng)日: 2016-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107459980B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)強(qiáng);徐運(yùn)波;張鵬;鄭成勝;張敬輝;李公讓;于雷;吳雄軍;張妍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號(hào): C09K8/03
• 分類號(hào): C09K8/03;C09K8/035
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 方圓

本發(fā)明涉及鉆井液潤(rùn)滑劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑及其制備方法，該潤(rùn)滑劑采用復(fù)合表面活性劑與納米顆粒的界面協(xié)同作用控制乳液穩(wěn)定性，同時(shí)加入了溫敏性聚氧乙烯?聚氧丙烯?聚氧乙烯嵌段共聚物（PEO?PPO?PEO嵌段共聚物）控制潤(rùn)滑劑的釋放速度，具有潤(rùn)滑性能強(qiáng)、使用持久、溫度可控釋放等特點(diǎn)。一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑，包括按質(zhì)量百分比構(gòu)成的如下組分：白油15~25%、油酸酰胺10~20%、聚氧乙烯?聚氧丙烯?聚氧乙烯嵌段共聚物3~6%、納米碳酸鈣2~5%、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯3~5%、失水山梨醇脂肪酸酯1~3%、消泡劑0.1~0.5%、余量為水。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井液潤(rùn)滑劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑及其制備方法。

背景技術(shù)

在油氣鉆井過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜地層，特別是在高密度井或者大斜度井或大位移井中，鉆井液、鉆具以及地層之間的摩阻很高，最終導(dǎo)致施加在鉆頭上的鉆壓很低，基本沒(méi)有進(jìn)尺；此外，摩阻過(guò)高會(huì)引起粘附壓差、卡鉆等復(fù)雜事故發(fā)生。為了降低鉆井液的摩阻，需要在鉆井液中加入潤(rùn)滑劑，以減少壓差卡鉆、降低鉆具磨損和扭矩過(guò)高的現(xiàn)象。潤(rùn)滑劑的作用主要是降低鉆具和鉆井液、鉆具和地層之間的摩阻，從而降低鉆具的扭矩和起下鉆時(shí)的阻力。隨著水平井和大位移井技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鉆井液潤(rùn)滑性能的需求越來(lái)越高，常規(guī)鉆井液一般通過(guò)加入油基潤(rùn)滑劑（如原油、白油、無(wú)熒光油類、植物油等）來(lái)降低水基鉆井液的摩阻，但在環(huán)境保護(hù)要求高的區(qū)域，不能使用油基潤(rùn)滑劑，只能改用水基潤(rùn)滑劑來(lái)降低對(duì)環(huán)境的影響。目前鉆井液用潤(rùn)滑劑分為兩大類，一種是采用不同型號(hào)白油、原油和柴油等為原料，復(fù)配混合表面活性劑和分散劑，在適當(dāng)條件下形成乳液來(lái)制得，CN201410379593.7公開(kāi)了一種廢機(jī)油綜合利用的方法，先蒸出殘余水分，后加入油溶性聚合物改進(jìn)劑，反應(yīng)一段時(shí)間后依次加入硅油、油酸三乙醇胺和復(fù)合表面活性劑，最后加入有機(jī)胺，攪拌混合條件下加入松香酒精，再混合一段時(shí)間制得油基潤(rùn)滑劑，該劑的極壓潤(rùn)滑系數(shù)降低80%以上；另一種是以動(dòng)物油、植物油或者地溝油（廢棄動(dòng)植物油）為原料，通過(guò)酰胺反應(yīng)、酯化反應(yīng)，并配以穩(wěn)定劑、乳化劑等制得，CN201310687460.1公開(kāi)了一種基于地溝油的鉆井液用潤(rùn)滑劑，首先將地溝油和有機(jī)醇胺溶液混合，在堿性條件下酰胺化反應(yīng)，之后加入硼酸酯化，最后再加入固體潤(rùn)滑劑和生物表面活性劑，加入生物表面活性劑和固體潤(rùn)滑劑，混合后制得鉆井液用潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑系數(shù)降低率遠(yuǎn)大于65%。

然而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述兩種制得的潤(rùn)滑劑依然存在一定缺陷，一方面現(xiàn)有潤(rùn)滑劑生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，存在一定的熒光干擾，無(wú)法在探井、預(yù)探井使用；另一方面，現(xiàn)有潤(rùn)滑劑在地層中使用過(guò)程中耗散較快，作用時(shí)間短，隨著井深增加鉆井時(shí)間增長(zhǎng)，該潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑作用降低，需隨時(shí)增加用量，使得鉆井液成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑及其制備方法，該潤(rùn)滑劑采用復(fù)合表面活性劑與納米顆粒的界面協(xié)同作用控制乳液穩(wěn)定性，同時(shí)加入了溫敏性聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物（PEO-PPO-PEO嵌段共聚物）控制潤(rùn)滑劑的釋放速度，具有潤(rùn)滑性能強(qiáng)、使用持久、溫度可控釋放等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種鉆井液用溫敏性可控釋放潤(rùn)滑劑，包括按質(zhì)量百分比構(gòu)成的如下組分：白油15~25%、油酸酰胺10~20%、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物3~6%、納米碳酸鈣2~5%、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯3~5%、失水山梨醇脂肪酸酯1~3%、消泡劑0.1~0.5%、余量為水。

較為優(yōu)選的，所述白油為7#、11#、15#、18#和24#白油中任意一種或兩種組合。

較為優(yōu)選的，所述油酸酰胺的結(jié)構(gòu)式為CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇CONH₂。