[發明專利]一種鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010301128.7
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111394072A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 李秀坤
• 申請（專利權）人: 大慶市北華化工廠
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 宋艷艷

本發明涉及一種鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑及其制備方法。所述制備方法為：取有機胺進行攪拌，攪拌過程中加入有機酸，得預反應物；將預反應物進行加熱至設定溫度，持續保溫、攪拌，完成后即得潤滑改性劑；將聚合醇與所述潤滑改性劑混合，并進行攪拌，得混合物a；將混合物a中加入水，持續攪拌，得混合物b；將混合物b中依次加入消泡劑和滲透劑，在升溫條件下攪拌，完成后即可。所述鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑在鉆井過程中能夠減少鉆具摩阻，增加潤滑性，同時減少頁巖水化，保護地層，且完全符合環保要求。

技術領域

本發明屬于鉆井領域，具體涉及一種鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑及其制備方法。

背景技術

鉆井液處理劑是指在石油鉆井過程中，用于配制鉆井液及維護鉆井液性能以及用于處理鉆井過程中出現漏失、井壁失穩、卡鉆等復雜情況，防止或減緩鉆具腐蝕等問題，保證鉆井作業順利進行所使用的化學品。

油基鉆井液具有能抗高溫、抗鹽鈣侵、有利于井壁穩定、潤滑性好和對油氣層損害程度較小等多種優點，目前已廣泛應用于鉆高難度的高溫深井、大斜度定向井、水平井和各種復雜地層。但是，油基鉆井液的配制成本比水基鉆井液高得多，使用時往往會對井場附近的生態環境造成嚴重影響，而且與使用水基鉆井液相比機械鉆速一般較低。以上缺點大大地限制了油基鉆井液的推廣應用。水基鉆井液由于成本低，環保性好，越來越受到重視，但缺點就是水基泥漿在泥巖層易引起吸水膨脹，造成井壁垮塌。潤滑性和抑制性高的潤滑劑越來越來受到重視。

聚合醇是一種低碳醇與環氧乙烷、環氧丙烷共聚形成的一種低聚物，是一種非離子型表面活性劑；聚合醇作為一種鉆井液用處理劑，能夠解決頁巖水化膨脹，具有潤滑、生物降解、有利于環保、儲層保護的特點，具體為：

(i)聚合醇本身是具有濁點的，濁點效應是聚合醇發揮作用的關鍵，當溫度降低到濁點以下時，聚合醇溶液澄清透明，而溫度高于濁點溫度時，從水中析出，形成憎水膜，吸附在頁巖表面，封堵泥頁巖孔喉，阻止鉆井液濾液進入地層，同時也降低了鉆具在鉆進過程中的阻力；

(ii)聚合醇對鉆井液的流變性影響不大、降低濾液的化學活性，抑制頁巖的水化分散；

(iii)聚合醇與水分子爭搶頁巖中黏土礦物上的吸附位置，在泥頁巖表面強烈的吸附，阻止泥頁巖水化、膨脹與分散。

而現有聚合醇類潤滑劑的特點是雖然可以防止頁巖水化，但是潤滑性差。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑，是一種水基鉆井液用添加劑，在鉆井過程中能夠減少鉆具摩阻，增加潤滑性，同時減少頁巖水化，保護地層。

本發明的方案是，提供一種鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備潤滑改性劑，方法為：

(1.1)取有機胺進行攪拌，攪拌過程中加入有機酸，得預反應物；

(1.2)將預反應物進行加熱至設定溫度，持續保溫、攪拌，完成后即得潤滑改性劑；

(2)制備鉆井液用聚合醇類抑制性潤滑劑，方法為：

(2.1)將聚合醇與所述潤滑改性劑混合，并進行攪拌，得混合物a；

(2.2)將混合物a中加入水，持續攪拌，得混合物b；

(2.3)將混合物b中依次加入消泡劑和滲透劑，在升溫條件下攪拌，完成后即可。

優選地，所述有機胺為聚乙烯胺、二乙烯三胺或四乙烯五胺中的一種；所述有機酸為硬脂酸、油酸或亞油酸中的一種；所述聚合醇為聚乙二醇、聚丙二醇或聚氧乙烯聚氧丙烯中的一種或幾種的組合；所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇與環氧乙烷的縮合物、聚氧乙烯醚化合物或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種的組合。