[發(fā)明專利]一種鉆井液用復(fù)合潤滑劑及其制備方法、應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710361746.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107011876B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 任丘市力科節(jié)能材料有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/03
• 分類號(hào): C09K8/03
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫海杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田鉆井制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鉆井液用復(fù)合潤滑劑及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著石油勘探開發(fā)向深部和海上發(fā)展，深井、超深井以及特殊工藝井鉆探越來越多，特別是超高溫、超高壓地層的鉆探，對(duì)鉆井液也相應(yīng)的提出了更高要求。

泥頁巖地層由于其所含黏土比例高，容易水化，給鉆井作業(yè)帶來極大的負(fù)面影響，鉆井過程中常出現(xiàn)井壁失穩(wěn)、井徑擴(kuò)大、卡鉆、扭矩及阻力增大等一系列井下復(fù)雜情況，增加了鉆井難度。在石油鉆井完井作業(yè)中，鉆頭鉆進(jìn)時(shí)避免不了會(huì)產(chǎn)生各種摩擦，造成設(shè)備磨損。為了減少機(jī)械零部件在運(yùn)行中因摩擦而產(chǎn)生的能量損失及設(shè)備損壞，世界各國積極研制各種用以降低摩擦阻力、減緩其磨損的潤滑介質(zhì)，即鉆井液潤滑劑，以達(dá)到潤滑減阻的目的。

一般鉆井液所用的潤滑劑主要目的是為了降低摩擦阻力，降低泥餅的粘滯系數(shù)，但是本身抗溫能力比較差，在高溫高鹽的條件下潤滑效果顯著變差，增加了深井鉆井施工中壓差卡鉆，鉆桿易脫壓，尤其在不規(guī)則的井徑和斜井以及定向井中，對(duì)鉆桿的磨損增加。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中的鉆井用潤滑油多為礦物型潤滑劑，主要成分為烴類化合物，這種類型的潤滑油本身不環(huán)保，使用過程中會(huì)滯留在水和土壤中，造成污染環(huán)境，污染比較嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)土壤的微生物造成毒害，這樣一來嚴(yán)重限制了潤滑劑本身的應(yīng)用范圍，不利于繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種鉆井液用復(fù)合潤滑劑，該復(fù)合潤滑劑通過原料之間互相伍配之后，制備得到的復(fù)合潤滑劑本身抗溫、抗壓能力強(qiáng)，即使在高溫高壓條件下依舊能保持良好的潤滑性能，其成分主要以生物柴油為原料，比如動(dòng)物油脂，脂肪酸脂等，沒有包含有污染的成分，比較環(huán)保，適于廣泛推廣應(yīng)用，并且相應(yīng)的提高了這些廢棄的動(dòng)物油脂的附加值，實(shí)現(xiàn)了資源再利用。

本發(fā)明的第二目的在于提供上述復(fù)合潤滑劑的制備方法，制備方法相對(duì)簡單、操作方便，操作條件也比較溫和，前后步驟銜接緊密，無三廢產(chǎn)生，安全環(huán)保，屬于較優(yōu)的一種制備方法。

本發(fā)明的第三目的在于提供上述鉆井液用復(fù)合潤滑劑的應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于油田鉆井領(lǐng)域，添加到鉆井基液中使用，使用方便，適于廣泛推廣應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種鉆井液用復(fù)合潤滑劑，主要由以下原料制得：以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，脂肪醇聚氧乙烯醚60-90份，脂肪酸脂30-60份，廢棄動(dòng)物油脂20-40份，苯乙烯5-10份，水溶性炭黑5-9份，石墨烯類物質(zhì)2-5份，極壓抗磨劑1-3份，分散劑1-3份，消泡劑1-3份。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般鉆井液所用的潤滑劑主要目的是為了降低摩擦阻力，降低泥餅的粘滯系數(shù)，但是本身抗溫能力比較差，在高溫高鹽的條件下潤滑效果顯著變差，增加了深井鉆井施工中壓差卡鉆，鉆桿易脫壓，尤其在不規(guī)則的井徑和斜井以及定向井中，對(duì)鉆桿的磨損增加。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中的鉆井用潤滑油多為礦物型潤滑劑，主要成分為烴類化合物，這種類型的潤滑油本身不環(huán)保，使用過程中會(huì)滯留在水和土壤中，造成污染環(huán)境，污染比較嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)土壤的微生物造成毒害，這樣一來嚴(yán)重限制了潤滑劑本身的應(yīng)用范圍，不利于繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用。

本發(fā)明為了解決以上技術(shù)問題，提供了一種鉆井液用復(fù)合潤滑劑，該復(fù)合潤滑劑均為天然環(huán)保的原料成分，利用了脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸脂，廢棄動(dòng)物油脂這些天然物質(zhì)的某些方面的優(yōu)勢與其他組分進(jìn)行配伍后，制備得到的潤滑劑綜合性能較優(yōu)，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于本發(fā)明的特定組分原料制備得到的潤滑劑是沒有任何記載的，本發(fā)明的方案對(duì)于擴(kuò)大潤滑劑的市場推廣具有比較重要的意義。

在本發(fā)明中，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸脂，廢棄動(dòng)物油脂是主要起到潤滑效果的主料，除了以上三種主料，本發(fā)明還創(chuàng)造性的添加了苯乙烯，水溶性炭黑，以及石墨烯類物質(zhì)，這些物質(zhì)的添加可以使得在高溫、高壓的鉆井作業(yè)過程中，潤滑劑依舊能保持良好的潤滑效果，提高了潤滑劑本身的抗溫性能，并進(jìn)一步提高了潤滑效果。

其中，本發(fā)明以廢棄動(dòng)植物油脂(地溝油)為原料，將其變廢為寶，不僅促進(jìn)了我國城市生活垃圾的“減量化、無害化、資源化”處理，構(gòu)建了可持續(xù)性發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，綠色環(huán)保凈化污染物，還提高了相應(yīng)的廢棄物的附加值，實(shí)現(xiàn)了資源再利用。

優(yōu)選地，脂肪酸脂包括甘油脂肪酸脂、丙二醇單油酸脂、三乙醇胺油酸脂中的一種或幾種的結(jié)合。