一种钻井液用润滑剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钻井用高效润滑剂及其制备方法，该润滑剂是由8碳原子以上的脂肪酸和有机胺在一定条件下反应制得。原料脂肪酸和有机胺的物质量比例为1～4:1，反应温度为70℃～220℃，反应时间0.2h～8h，为了提高反应的转化率，减少反应过程中水对反应的影响，通常采用向反应液中加入吸水剂除水、通氮气带水以及有机溶剂与水共沸除水的工艺。本发明专利技术制备的润滑剂在具有润滑性好、抗高温的特点。本发明专利技术工艺操作简单，设备要求低，对环境无污染，容易大规模工业化生产。

Method for preparing lubricant for drilling fluid

The invention discloses an efficient lubricant for drilling and a preparation method thereof, wherein the lubricant is prepared by reacting fatty acid and organic amine with more than 8 carbon atoms under certain conditions. The quality of raw materials the proportion of fatty acid and organic amine is 1 ~ 4:1, the reaction temperature is 70 to 220 DEG C, the reaction time is 0.2h ~ 8h, in order to improve the conversion rate of reaction, reduce the impact of water on the reaction process of reaction, usually by adding water absorbing agent in addition to water, nitrogen with water and organic solvents and water in addition to the process of boiling water in the reaction solution. The lubricant prepared by the invention has the advantages of good lubricity and high temperature resistance. The invention has the advantages of simple operation, low equipment requirement, no pollution to the environment and easy large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用润滑剂的制备方法
本专利技术属于石油化工钻井
，提供一种钻井液用润滑剂的制备方法。
技术介绍
在石油钻井过程中，经常需要在钻井液中添加润滑剂，增加钻井液体系的润滑性能，降低井壁与钻具、钻具与套管之间的摩阻，提高钻井速度。在钻井中常用的润滑剂主要有液体润滑剂和固体润滑剂两大类，液体润滑剂主要有矿物油、乳化石蜡、表面活性剂类及聚合醇类，固体润滑剂主要有塑料小球、玻璃微珠等。在现场钻井中，为了提高钻井液的润滑性，降低钻井成本，有时候直接向钻井液中加入一定量的原油来提高钻井液的润滑性。随着全世界各油田的开发逐渐进入中后期，钻井作业的难度和油气井开发成本都在急剧地增加。典型的高难度井有超深井、高温井、高压井、大位移井和深水平井，在多数情况下，井身剖面设计越复杂，在钻井中遇到的井下复杂情况也越多，经常遇到的问题有扭矩过大、起下钻遇阻、卡钻、机械钻速低、井眼失稳、井漏和地层伤害等，研发新型高效同时价格低廉的润滑剂，提高钻井液的润滑性以减少卡钻、保证井下安全，提高钻井速度显得尤为重要和迫切。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种钻井液用高效润滑剂的制备方法。本专利技术所述的钻井液用高效润滑剂的制备方法，其特征在于：所述润滑剂是由8个碳原子以上的脂肪酸和有机胺制得；原料脂肪酸和有机胺的物质量比例为1～4：1，反应温度为70℃～220℃，反应时间0.2h～8h，同时为了提高反应的转化率，减少反应过程中水对反应的影响，通常采用向反应液中加入吸水剂除水、通氮气带水以及苯水共沸除水的工艺。一般地，上述钻井液用高效润滑剂的制备方法中。所述脂肪酸为辛酸、油酸、硬脂酸、癸酸、癸二酸、己二酸、蓖麻油酸其中的一种或者几种的混合物。所述有机胺为甲胺、二甲胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、DMF、二甘醇胺、二异丙醇胺、三乙胺、氨气其中的一种或者几种的混合物。所述吸水剂为：无水碳酸钾、无水碳酸钠、沸石、硅胶中的一种或者两种的混合物，吸水剂加入量为原料加入量的2%~20%。所述的有机溶剂与水共沸除水中的有机溶剂为：苯、甲苯、己烷、氯仿中的一种或者两种的混合物，溶剂加入量与原料加入量质量比为0.2~2：1。本专利技术的有效益果和特点：（1）本专利技术制备的润滑剂具有抗高温、润滑性好的特点。（2）本专利技术工艺操作简单，设备要求低，对环境无污染，容易大规模工业化生产。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅限于下面的实施例。实施例1钻井用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入280.0g辛酸和100.0g二乙醇胺，通氮气带水，加热搅拌，逐步升温至170℃，反应3h，关闭氮气，降温冷却，产物即为润滑剂1#。实施例2钻井用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入146.0g己二酸、133.0g二异丙醇胺和20.0g无水碳酸钾，通氮气置换2~3次，加热搅拌，逐步升温至150℃，反应5h，降温冷却，过滤除去碳酸钾，产物即为润滑剂2#。实施例3钻井液用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入200.0g癸酸、60.0g甲胺和26.0g无水碳酸钠，加热搅拌，逐步升温至200℃，反应4h，降温冷却，过滤除去碳酸钠，产物即为润滑剂3#。实施例4钻井液用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入404.0g癸酸、101.0g三乙胺、100.0g苯，加热搅拌，逐步升温至80℃，反应6h，降温冷却，减压蒸馏出苯及其它低沸点的物质，产物即为润滑剂4#。实施例5钻井液用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入284.0g硬脂酸、二乙醇胺105.0g、100.0g氯仿，加热搅拌，逐步升温至75℃，反应6h，降温冷却，减压蒸馏出氯仿及其它低沸点的物质，产物即为润滑剂5#。实施例6钻井液用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入282.0g油酸、34.0g甲胺，30.0g无水碳酸钠，加热搅拌，逐步升温至190℃，反应3h，降温冷却，过滤除去碳酸钠，产物即为润滑剂6#。实施例7钻井液用润滑剂及其制备工艺在反应器中加入202.0癸二酸和149.0g三乙醇胺，通氮气带水，加热搅拌，逐步升温至180℃，反应3h，降温冷却，产物即为润滑剂7#。钻井液用润滑剂的性能测试本专利技术涉及的润滑剂的摩阻系数测定实验如下：试样配置：在400mL去离子水中加入16g实验室评价用钠土，在高速搅拌器上以11000转/分的转速高速搅拌20min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的黏土，在密闭容器中养护24h，即得含土量为4%的基浆。在4%基浆中加入0.2%-3%的润滑剂，高速搅拌混合均匀，然后在在密闭容器中养护24h，即得测试样品；润滑系数测定：将基浆和加入润滑剂的基浆高速搅拌5min，在E-P极压润滑联用仪上测定基浆及加入润滑剂后的润滑系数，测定方法依据SY/T6094-94钻井液用润滑剂评价程序，并用式（1）计算润滑系数降低率。（1）式中：RK为润滑系数降低率K1为基浆的润滑系数，K2为加入润滑剂后的润滑系数。按上述方法测定润滑剂1#、润滑剂2#、润滑剂3#、润滑剂4#、润滑剂5#、润滑剂6#、润滑剂7#的润滑系数降低率，其结果见表1。表1润滑剂的润滑系数降低率样品润滑系数降低率/%润滑剂1#83.0润滑剂2#81.1润滑剂3#87.3润滑剂4#85.2润滑剂5#87.0润滑剂6#84.1润滑剂7#85.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井用润滑剂的制备方法，其特征在于该润滑剂是由8个碳原子以上的脂肪酸和有机胺反应制得，原料脂肪酸和有机胺的物质量比例为1～4:1，反应温度为170℃～200℃，反应时间3h～4h，在反应过程中加入吸水剂除水、通氮气带水或有机溶剂与水共沸除水；所述脂肪酸为：辛酸、油酸、硬脂酸、癸酸、癸二酸、蓖麻油酸中的一种或者几种的混合物；所述有机胺为：甲胺、二甲胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺、三乙胺中的一种或者几种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种钻井用润滑剂的制备方法，其特征在于该润滑剂是由8个碳原子以上的脂肪酸和有机胺反应制得，原料脂肪酸和有机胺的物质量比例为1～4:1，反应温度为170℃～200℃，反应时间3h～4h，在反应过程中加入吸水剂除水、通氮气带水或有机溶剂与水共沸除水；所述脂肪酸为：辛酸、油酸、硬脂酸、癸酸、癸二酸、蓖麻油酸中的一种或者几种的混合物；所述有机胺为：甲胺、二甲胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘...

【专利技术属性】
技术研发人员：江瑞晶，袁俊秀，戴杰，逯贵广，徐冬梅，封心领，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32