[發明專利]一種鉆井液用多功能抗高溫潤滑劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710850814.8
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107699210B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 邵亞
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鉆井液用多功能抗高溫潤滑劑的制備方法，以丙烯酸，丙烯酰胺，2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸，松脂，石墨為原料，通過反相乳液聚合方法制備出多功能抗高溫潤滑劑，其合成條件為：丙烯酸，丙烯酰胺，2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸三種單體重量份分別為5~15份，20~30份，5~25份，溶于100重量份去離子水中，將三種單體配制成pH值為10的水相，加入10重量份乳化劑Sp?80、T?60，使其乳化分散于120重量份的白油中，加入納米型分子量調節劑復合材料，反應溫度為35~45℃，反應時間為4~5h，氧化/還原引發劑比例n_過硫酸鉀：n_{亞硫酸氫鈉}=1.2:1，引發劑為0.06~0.14重量份。本發明以乳液型聚合物為主劑，并添加其他添加劑為輔劑，使得其加入鉆井液后可顯著改善鉆井液潤滑性，同時兼具抗高溫耐磨性能。

技術領域

本發明涉及油田化學助劑制備領域，具體涉及一種鉆井液用潤滑劑的制備方法。

背景技術

目前國內外油氣勘探開發不斷深入，深井、超深井的數量不斷增加，目的層溫度壓力也不斷增高。在鉆井過程中為了適應地層條件，必須改進鉆井液抗鹽抗溫等性能，提高處理劑的各項性能。潤滑劑是鉆井液中重要的添加劑，其能夠有效降低鉆具與裸眼井壁之間、鉆具與金屬套管之間的摩擦阻力，防止鉆頭泥包，進而達到提高鉆井速度、防止卡鉆和減少鉆具磨損的目的。

目前市場上的鉆井液潤滑劑種類較多，大致可分為礦物油、植物油及其油腳的改性產物、表面活性劑與有機物的混合物、合成脂類等精細化工產品及固體潤滑劑四類，但都存在以下不足之處：（1）潤滑劑抗溫能力差，在140℃以上高溫老化后易發生降解，潤滑能力大幅下降；（2）潤滑性能單一，僅能降低鉆具與套管井壁間摩擦或鉆具與地層間的摩擦，兩種潤滑功能兼顧的潤滑劑極少；（3）加入量大，提高潤滑性方面不理想。因此對鉆井液用潤滑劑性能提出了更高的要求，為了解決上述問題，必須研制出一種新型潤滑劑，不僅具有很好的抗溫性，并能夠降低鉆具與套管、井壁間的摩擦。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆井液用多功能抗高溫潤滑劑的制備方法，該劑加入鉆井液后可顯著改善鉆井液潤滑性，同時兼具抗高溫耐磨性能。

一種鉆井液用多功能抗高溫潤滑劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟:

1）將5~15份丙烯酸與相同份數的氫氧化鉀混合后與20~30份丙烯酰胺、5~25份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于100重量份的去離子水配制成pH為10的混合水相，向加入10重量份乳化劑Sp-80、T-60的120重量份白油中緩慢加入混合水相并在乳化反應釜中乳化分散形成乳液；

2）邊攪拌乳液邊充入氮氣，加入1.2~2.8重量份納米型分子量調節劑復合材料，升溫至35~45℃，將引發劑（過硫酸鈉、亞硫酸氫鈉）配成溶液，慢慢交替加入反應釜中，緩慢攪拌保溫反應4~5h后加入0.4份OP-10，5份松脂，9份石墨粉，繼續剪切乳化1~2h，出料，冷卻得到多功能抗高溫潤滑劑。

有益效果：本發明提供一種鉆井液用多功能抗高溫潤滑劑的制備方法，該劑生產流程簡單，原料相對容易獲取，在制備過程中加入了一種納米型分子量調節劑復合材料，其是一種高活性物質，具有良好的吸附性能，并且能夠增加外相粘度增強油包水乳液的穩定性，有利于控制分子量長度。以丙烯酸，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，松脂，石墨為原料合成的該潤滑劑，加入鉆井液中少量后就可顯著改善鉆井液潤滑性，同時兼具抗高溫耐磨性能。

具體實施方式

實施例1