一种钻井液用有机减磨剂及其制备方法技术

一种钻井液用有机减磨剂，由以下组分构成，各组分按照质量总和100%配比：有机酸金属盐45-65份、矿物油15-35份、乳化剂5-10份、极压剂8-15份。制备时，按照配比取量，依次将取量后的各组分原料置入反应釜中，在50-90℃的温度条件下进行反应4-6h，获得黄色或褐色液体即为减磨剂。通过有机负离子吸附在套管及钻杆表面，形成一层高强度极压润滑膜起到抗磨作用，可替代或部分替代润滑剂，减少润滑剂使用成本，适用于大斜度井、水平井、高密度钻井液以及长周期探井中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气井开采领域，尤其与一种钻井液用有机减磨剂及其制备方法有关。
技术介绍
大位移井、大斜度井、水平井以及曲率变化大的深井钻井过程中，常常出现套管严重磨损、早期损坏的问题，给正常钻井完井作业带来极大困难，同时影响井眼完整性，降低油气井寿命，严重时还会导致油气井部分井段或整口井报废。钻井期间套管减磨，通常采用钻杆接头耐磨带、整体式保护接头和分体式旋转保护接头等，缓解套管磨损，但这些防护措施成本高，操作复杂，且不能完全避免套管磨损，若使用不当，甚至加剧套管磨损。
技术实现思路
本专利技术提供一种钻井液用有机减磨剂及其制备方法，以解决上述现有技术的不足，通过有机负离子吸附在套管及钻杆表面，形成一层高强度极压润滑膜起到抗磨作用，可替代或部分替代润滑剂，减少润滑剂使用成本，适用于大斜度井、水平井、高密度钻井液以及长周期探井中。为了实现本专利技术的目的，拟采用以下技术：一种钻井液用有机减磨剂，其特征在于，由以下组分构成，各组分按照质量总和100%配比：有机酸金属盐45-65份、矿物油15-35份、乳化剂5-10份、极压剂8-15份。所述的有机酸金属盐为烷基水杨酸钼、二烷基二硫代磷酸氧钼、环烷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种。所述的矿物油为煤油、柴油、白油、原油中的一种或多种。所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、硫酸化蓖麻油、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单棕榈酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单月桂酸酯中的一种或多种。所述的极压剂为硫化异丁烯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二正丁酯、二烷基二硫代磷酸锌、油酸二乙醇胺硼酸脂、三乙醇胺硼酸酯中的一种或多种。进一步，各组分按照质量总和100%优选配比为：有机酸金属盐55份、矿物油25份、乳化剂8份、极压剂12份。进一步，各组分按照质量总和100%优选配比为：有机酸金属盐62份、矿物油23份、乳化剂5份、极压剂10份。一种钻井液用有机减磨剂的制备方法，其特征在于，按照配比取量，依次将取量后的各组分原料置入反应釜中，在50-90℃的温度条件下进行反应4-6h，获得黄色或褐色液体即为减磨剂。具体的，所述温度条件为60~90℃，反应时间为5h。本专利技术的有益效果是：钻井液用有机减磨剂通过有机负离子吸附在套管及钻杆表面，形成一层高强度极压润滑膜起到抗磨作用。具有抗220℃以上高温、配伍性好、无明显粘度效应、现场使用方便、维护简单等特点，应用时，推荐加量0.5%-1%，适用于大斜度井、水平井、高密度钻井液以及长周期探井中，同时可替代或部分替代润滑剂，减少润滑剂使用成本，其润滑减阻效果更佳。具体实施方式实施例一：将按照各组分质量总和100%取量：烷基水杨酸钼55份、煤油25份、十二烷基苯磺酸钠8份，硫化异丁烯12份；依次加入反应釜中，在60℃下进行反应4h，获得黄色液体。实施例二：将按照各组分质量总和100%取量：二烷基二硫代磷酸氧钼45份、柴油35份、十二烷基苯磺酸钙5份，磷酸三乙酯15份；依次加入反应釜中，在50℃下进行反应4h，获得褐色液体。实施例三：将按照各组分质量总和100%取量：环烷酸钼62份、白油23份、硫酸化蓖麻油5份，磷酸三丁酯10份；依次加入反应釜中，在60℃下进行反应5h，获得黄色液体。实施例四：将按照各组分质量总和100%取量：二烷基二硫代氨基甲酸钼65份、原油15份、失水山梨醇单油酸酯10份，亚磷酸二正丁酯10份；依次加入反应釜中，在70℃下进行反应6h，获得黄色液体。实施例五：将按照各组分质量总和100%取量：环烷酸钼60份、煤油24份、失水山梨醇三硬脂酸酯6份，二烷基二硫代磷酸锌10份；依次加入反应釜中，在80℃下进行反应5h，获得褐色液体。实施例六：将按照各组分质量总和100%取量：烷基水杨酸钼50份、原油30份、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯10份，油酸二乙醇胺硼酸脂10份；依次加入反应釜中，在90℃下进行反应4h，获得褐色液体。实施例七：将按照各组分质量总和100%取量：二烷基二硫代氨基甲酸钼55份、白油28份、失水山梨醇聚氧乙烯醚单棕榈酸酯8份，三乙醇胺硼酸酯9份；依次加入反应釜中，在70℃下进行反应5h，获得黄色液体。实施例八：将按照各组分质量总和100%取量：环烷酸钼65份、柴油20份、失水山梨醇聚氧乙烯醚单月桂酸酯7份，亚磷酸二正丁酯8份；依次加入反应釜中，在60℃下进行反应5h，获得黄色液体。测试实施例一~例八获得的黄色或褐色液体在水基泥浆的中耐高温性能，结果如下表所示（列例一~例四的结果以作说明）：具体的，水基泥浆的各组分按照质量和100%配制：3.0%膨润土浆、0.2%Na2CO3、0.2%NaOH、0.5%抑制剂、0.20%黄原胶、0.7%降滤失剂、0.5%增粘剂、3.0%润滑剂、3.0%防塌剂、2.0%成膜剂。通过实施例获得的黄色或褐色液体在80℃、160℃、220℃温度条件下老化16h，密度无明显变化，粘度较常温无明显增长，其粘度随温度升高而增大的趋势小，抗温稳定性好，抗温达220℃。测试实施例一~例八获得的黄色或褐色液体的对磨失量的影响，获得磨失量降低率%结果如下表所示（列出例一、例三、例五、例七的结果以作说明）：从试验结果可以看出，加入0.4%~1%的实施例液体，可以有效降低金属磨失量65%以上，对金属间的摩擦磨损有保护作用。测试实施例一~例八获得的黄色或褐色液体的润滑性能，获得润滑系数降低率%结果如下表所示（列出例一、例三、例五、例七的结果以作说明）：从试验结果可以看出，加入0.5%~1%的实施例液体在基浆和加重浆中的润滑效果明显，可替代或部分替代润滑剂，减少润滑剂使用成本；且其润滑系数降低率均大于80%，润滑减阻效果更佳。测试实施例一~例八获得的黄色或褐色液体的极限抗磨压力，加样前后极限抗磨压力增加值kg结果如下表所示（列出例二、例四、例六、例八的结果以作说明）：从试验结果可以看出，加入0.5%~1%的实施例液体在蒸馏水、基浆和加重浆中，加样前后极限抗磨压力提高幅度较大。还对实施例一~例八获得的黄色或褐色液体的配伍性能进行了测试，结果表明，除了可以提高现场井浆的润滑性能外，对井浆其他性能几乎无影响，配伍性能好。本专利技术制备的钻井液用有机减磨剂通过有机负离子吸附在套管及钻杆表面，形成一层高强度极压润滑膜起到抗磨作用。具有抗220℃以上高温、配伍性好、无明显粘度效应、现场使用方便、维护简单等特点，应用时，推荐加量0.5%-1%，适用于大斜度井、水平井、高密度钻井液以及长周期探井中，同时可替代或部分替代润滑剂，减少润滑剂使用成本，其润滑减阻效果更佳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液用有机减磨剂，其特征在于，由以下组分构成，各组分按照质量总和100%配比：有机酸金属盐45‑65份；矿物油15‑35份；乳化剂5‑10份；极压剂8‑15份；所述的有机酸金属盐为烷基水杨酸钼、二烷基二硫代磷酸氧钼、环烷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种；所述的矿物油为煤油、柴油、白油、原油中的一种或多种；所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、硫酸化蓖麻油、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单棕榈酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单月桂酸酯中的一种或多种；所述的极压剂为硫化异丁烯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二正丁酯、二烷基二硫代磷酸锌、油酸二乙醇胺硼酸脂、三乙醇胺硼酸酯中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用有机减磨剂，其特征在于，由以下组分构成，各组分按照质量总和100%配比：
有机酸金属盐45-65份；
矿物油15-35份；
乳化剂5-10份；
极压剂8-15份；
所述的有机酸金属盐为烷基水杨酸钼、二烷基二硫代磷酸氧钼、环烷酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种；
所述的矿物油为煤油、柴油、白油、原油中的一种或多种；
所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、硫酸化蓖麻油、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚三硬脂酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单棕榈酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯醚单月桂酸酯中的一种或多种；
所述的极压剂为硫化异丁烯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二正丁酯、二烷基二硫代磷酸锌、...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋芳，
申请(专利权)人：成都西油华巍科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51