[發明專利]一種鉆井液潤滑劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710266004.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107090280A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 周榮;葛明月;孫冬
• 申請（專利權）人: 周榮
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明公開了一種鉆井液潤滑劑的制備方法，屬于鉆井液添加劑制備技術領域。

背景技術

鉆井液是一種在鉆井過程中具有攜帶鉆屑、冷卻潤滑鉆頭、平衡地層壓力、保護井壁穩定及保護油層不受傷害等多種作用的工作流體，其性能直接影響到鉆井效率、井下安全和成本控制，是鉆井工程技術的重要組成部分。

近年來定向井、水平井鉆井技術大面積推廣應用，鉆井摩阻問題尤為突出，如何降低鉆井摩阻，提高鉆井液的潤滑性能，成為定向井、水平井鉆井的關鍵。而提高鉆井液潤滑性最有效的方法是添加鉆井液潤滑劑。

鉆井液潤滑劑是一種重要的鉆井液化學處理劑，它的作用是改善鉆井液潤滑性，降低井壁與鉆具之間的摩擦，降低鉆柱旋轉扭矩和起下鉆阻力，從而減少卡鉆事故的發生。發展至今，鉆井液潤滑劑種類非常繁多，目前常用的鉆井液潤滑劑有礦物油類、植物油類、聚合醇類以及乳化石蠟類。

然而，現有的鉆井液潤滑劑潤滑性能單一，僅起到降低鉆具與套管井壁間摩擦，或僅起到降低鉆具與裸眼井壁間的摩擦，兩種潤滑功能兼顧的潤滑劑較少，同時潤滑劑的抗溫能力差，在鉆井液中經120℃高溫老化一段時間后，潤滑劑易分解，潤滑能力大幅度降低，容易引起鉆井液起泡。因此，開發一種抗高溫老化性能優異、具有綜合潤滑作用的鉆井液潤滑劑產品對于油田鉆井具有重要意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對現有的鉆井液潤滑劑高溫老化環境下潤滑劑易分解，且潤滑能力大幅度降低，容易引起鉆井液起泡的缺陷，提供一種利用多種廢油制備鉆井液潤滑劑的方法，本發明先將地溝油、二氯甲烷攪拌反應后蒸餾，將所得反應物和環氧丙烷加熱反應，再加入硼酸、四氯化碳等加熱回流反應，過濾并得濾液蒸餾得改性劑，再將廢棄的菜籽油煎炸油與豬油加熱過濾，得濾液與沸石、檸檬酸等反應，將所得改性混合油與改性劑、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺等攪拌出料，即可得鉆井液潤滑劑，本發明制得的鉆井液潤滑劑具有較好的抗高溫、耐老化作用，在高溫環境下不易分解失效，不會引起鉆井液發泡現象，且綜合潤滑性能較好。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）按質量比2:1，分別稱取地溝油和二氯甲烷加入到三口燒瓶中，攪拌混合后加入五硫化二磷，繼續攪拌后放入水浴鍋中，升溫后攪拌反應，取出三口燒瓶中的產物并減壓蒸餾，得反應物；

（2）按質量比1:2將反應物和環氧丙烷混合，并裝入四口燒瓶中，攪拌混合并放入水浴鍋中，加熱，攪拌反應后冷卻至室溫得反應液，向四口燒瓶中加入硼酸、四氯化碳和質量分數為95%硫酸溶液，加熱回流，回流反應后趁熱過濾，得濾液，再減壓蒸餾得改性劑；

（3）按質量比3:1，分別稱取廢棄的菜籽油煎炸油和豬油混合，加熱后趁熱過濾，得混合油，向混合油中加入沸石、檸檬酸和丁二酰亞胺，先加熱至80～90℃，保溫攪拌40～50min，再升溫至120～130℃，并加入鄰苯二胺，保溫攪拌后冷卻至室溫，得改性混合油；

（4）將改性混合油加熱至80～90℃后依次加入改性劑和二甲基硅油，保溫攪拌混合后加入吐溫-80和椰子油脂肪酸單乙醇酰胺，攪拌2～3h后冷卻至室溫，即可得到一種鉆井液潤滑劑。

步驟（1）中所述的五硫化二磷質量為地溝油質量2～5%，升高水浴溫度為80～85℃，反應時間為1～2h。

步驟（2）中所述的水浴溫度為60～70℃，反應時間為2～3h。

步驟（2）中所述的硼酸質量為反應液質量20～30%，四氯化碳質量為硼酸質量1～2倍，質量分數為95%硫酸溶液質量為硼酸質量0.3～0.5%。

步驟（2）中所述的回流反應時間為3～5h。

步驟（3）中所述的加熱溫度為60～80℃。

步驟（3）中所述的沸石質量為豬油質量0.1～0.3%，檸檬酸質量為豬油質量4～8%，丁二酰亞胺質量為豬油質量3～5%。

步驟（3）中所述的鄰苯二胺質量為豬油質量1.8～2.0倍。

步驟（4）中所述的改性劑質量為改性混合油質量10～12%，二甲基硅油為改性混合油質量2～4%，吐溫-80質量為改性混合油質量5～10%，椰子油脂肪酸單乙醇酰胺質量為改性混合油質量4～8%。

本發明的有益效果是：