[發(fā)明專利]一種水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911285171.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN111117577B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張星杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州潔靈科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/03
• 分類號(hào): C09K8/03;C09K8/035;C09K8/24
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本發(fā)明涉及石油和天然氣行業(yè)中鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種綠色環(huán)保高效水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備及應(yīng)用，該水基鉆井液潤(rùn)滑劑由植物油、植物油脂、潤(rùn)滑膠粒、超細(xì)有機(jī)鉬、極壓潤(rùn)滑劑、摩擦改良劑、分散劑和乳化劑組成；該水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備包括以下步驟：分別將超細(xì)有機(jī)鉬、極壓潤(rùn)滑劑、摩擦改良劑分別加入到植物油中，得到第一混合物；將乳化劑加入到植物油脂中，然后再分別將潤(rùn)滑膠粒、分散劑加入其中，得到第二混合物；將上述第二混合物加入第一混合物中，得到水基鉆井液潤(rùn)滑劑。本發(fā)明的水基鉆井液潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑性能好、抗磨性好，并可針對(duì)特殊部位進(jìn)行定向的潤(rùn)滑降摩處理，并且易生物降解，屬于綠色環(huán)保型潤(rùn)滑劑，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油和天然氣行業(yè)中鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著石油勘探開發(fā)不斷發(fā)展，鉆井工程中面臨的復(fù)雜情況日益突出，大位移水平井、定向井和長(zhǎng)裸眼深井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井逐漸增多?，F(xiàn)有的普通的潤(rùn)滑劑有植物油、礦物油類、石蠟、乙二醇、聚乙二醇類等，這些潤(rùn)滑劑存在一個(gè)重要的缺陷：只能在低負(fù)荷下起作用，在高載荷條件下抗磨及潤(rùn)滑性能不理想，鉆頭經(jīng)常會(huì)先期磨損。因此，普通的潤(rùn)滑劑不能滿足深井、超深井鉆井、大位移井鉆井的需要，必須使用一種具有優(yōu)良潤(rùn)滑作用，降低鉆桿扭矩；能夠有效的保護(hù)鉆具，減輕對(duì)鉆具磨損，延長(zhǎng)鉆頭壽命的特殊添加劑。

研究表明，通過添加高效鉆井液潤(rùn)滑劑，提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，是目前解決高摩阻、扭矩問題的最主要的技術(shù)措施。常用鉆井液潤(rùn)滑劑主要包括固體類潤(rùn)滑劑和液體類潤(rùn)滑劑兩類。常用的固體類潤(rùn)滑劑諸如石墨、塑料小球、玻璃微珠等；液體類潤(rùn)滑劑液體類潤(rùn)滑劑是目前研究最多、應(yīng)用最廣的潤(rùn)滑劑，主要有柴油基潤(rùn)滑劑、礦物油基潤(rùn)滑劑、植物油基潤(rùn)滑劑、聚合醇潤(rùn)滑劑和合成酯潤(rùn)滑劑等。

但上述常用鉆井液潤(rùn)滑劑加入到鉆井液后，均勻分散在鉆井液中，對(duì)井下各處潤(rùn)滑作用均一，不能針對(duì)特殊部位進(jìn)行定向的潤(rùn)滑降摩處理，并且，由于現(xiàn)有的鉆井液潤(rùn)滑劑具有熒光級(jí)別較高、不易生物降解等缺點(diǎn)，綠色環(huán)保性差。

基于此，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液潤(rùn)滑劑，將添加到鉆井液中，可提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，達(dá)到潤(rùn)滑降摩的目的，并且易生物降解，屬于綠色環(huán)保型潤(rùn)滑劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水基鉆井液潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑性能好、抗磨性好，并可針對(duì)特殊部位進(jìn)行定向的潤(rùn)滑降摩處理，并且易生物降解，屬于綠色環(huán)保型潤(rùn)滑劑，具有較好的應(yīng)用前景。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備，該水基鉆井液潤(rùn)滑劑由植物油、植物油脂、潤(rùn)滑膠粒、超細(xì)有機(jī)鉬、極壓潤(rùn)滑劑、摩擦改良劑、分散劑和乳化劑組成，且上述各原料所占的重量份數(shù)為：植物油45-65份、植物油脂20-40份、潤(rùn)滑膠粒10-20份、超細(xì)有機(jī)鉬4-8份、極壓潤(rùn)滑劑1-3份、摩擦改良劑0.5-1.5份、分散劑0.4-0.8份、乳化劑1-2份；

且上述水基鉆井液潤(rùn)滑劑的制備包括以下步驟：

S110：分別將超細(xì)有機(jī)鉬、極壓潤(rùn)滑劑、摩擦改良劑分別加入到植物油中，在30°C、轉(zhuǎn)速500-700r/min條件下攪拌0.5-1h，得到第一混合物；

S120：將乳化劑加入到植物油脂中，攪拌均勻，然后再分別將潤(rùn)滑膠粒、分散劑加入其中，攪拌至完全溶解，得到第二混合物；

S130：將上述第二混合物加入第一混合物中，在溫度65-85°C、轉(zhuǎn)速900-1100r/min條件下攪拌1-2h，冷卻至室溫即可得到水基鉆井液潤(rùn)滑劑。

在本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例中，所述水基鉆井液潤(rùn)滑劑中各原料的重量份數(shù)為：植物油55份、植物油脂30份、潤(rùn)滑膠粒15份、超細(xì)有機(jī)鉬6份、極壓潤(rùn)滑劑2份、摩擦改良劑1份、分散劑0.6份、乳化劑1.5份。