一种钻井液润滑剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钻井液润滑剂的制备方法，属于石油钻井领域。按重量份数计，依次称取80～90份混合油，20～30份改性累托石，10～15份改性微囊和3～5份表面活性剂，将混合油与改性累托石混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入改性微囊和表面活性剂，于温度为45～70℃，转速为200～350r/min的条件下搅拌混合30～40min后，得钻井液润滑剂。本发明专利技术所得钻井液润滑剂具有优异的润滑性能和耐高温性能。 1

A preparation method for drilling fluid lubricants

The invention discloses a preparation method for drilling fluid lubricants, which belongs to the field of petroleum drilling. According to the weight number, 80~90 mixed oil, 20~30 modified rectorite, 10~15 modified microcapsules and 3~5 surface active agents were mixed in the mixer with modified rectorite and the modified microcapsule and surface active agent were added to the mixer at the temperature of 45~70 C and the speed of 200 to 350r/min. After mixing the mixture for 30 to 40min, the lubricant of drilling fluid is obtained. The drilling fluid lubricant obtained by the invention has excellent lubricating performance and high temperature resistance. One

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液润滑剂的制备方法
本专利技术公开了一种钻井液润滑剂的制备方法，属于石油钻井领域。
技术介绍
在石油钻探过程中，摩擦磨损是不可避免的。摩擦损害具体是指相互接触的两个固体表面在滚动、滑动或者冲击运动中造成的表面损伤或脱落。在大多数情况下，产生摩擦损害的根本原因是表面微凸体相互作用的结果。其中钻柱与套管之间、钻具与井壁之间产生的摩擦损害是主要磨损；同时在钻大位移和水平井时，在重力作用下钻屑往往会聚沉在井眼底部，这样就增大了钻柱与井眼底部的接触面积，致使摩阻大幅度增加、扭力过大，甚至会造成井壁不稳定和卡钻等事故的发生，严重时会导致无法钻至目的层而使油井报废，带来巨大的经济损失。钻井液润滑剂在所有的钻井液助剂中，就其性质及所起作用而言，属于独立性相对较强的一类添加剂。而对其是否有防止粘卡的作用有两种观点：第一种观点认为，钻井液润滑剂降低了钻柱与泥饼（地层）之间的摩擦阻力和钻柱旋转时的扭矩，从而能有效地减少粘附卡钻发生的几率；第二种观点认为，由于与摩擦系数λ是在物体有相对运动特征的条件下所测定的，所以粘附卡钻一旦发生，粘卡力的大小即与λ值无关。随着石油勘探开发向海上和深部地层发展、页岩油气勘探开发加速，水平井数量增多和水平段长度增加，钻井作业对钻井液的润滑性能要求越来越高。高效润滑剂可有效提高钻井液润滑性能，是解决水平井摩阻问题的主要关键技术之一。目前，钻井液润滑剂大约有15大类170多种，占钻井液处理剂使用总量的6%左右。近年来，随着钻井作业对润滑性能和环保性能要求的提高，人们陆续开发出环保润滑剂、极压润滑剂和纳米润滑剂等多种新型钻井液润滑剂，部分产品已成功大规模推广应用。但是，目前传统钻井液润滑剂还存在润滑性能和耐高温性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统钻井液润滑剂润滑性能和耐高温性能不佳的问题，提供了一种钻井液润滑剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将废弃植物油经沉降，离心分离后，取上层液，得预处理废弃植物油；（2）将预处理废弃植物油与中温煤焦油按质量比3：1～4：1混合，并加入预处理废弃植物油质量0.4～0.6倍的低碳醇和预处理废弃植物油质量0.1～0.2倍的催化剂，搅拌混合后，得混合油；（3）将氧化石墨烯与石蜡按质量比1：2～1：3混合，冷冻粉碎，得改性石蜡；（4）将改性石蜡与有机硅树脂按质量比1：2～1：3混合，并加入有机硅树脂0.1～0.3倍的三乙烯二胺，搅拌混合后，得处理剂，将处理剂与钠基累托石按质量比3：2～4：2混合，过滤，固化，得改性累托石；（5）将亚麻油与明胶溶液按质量比1：15～1：20混合，并加入亚麻油质量5～12倍的硫酸钠溶液，搅拌混合后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与甲醛溶液按质量比12：1～18：1混合，得微囊坯料，将微囊坯料降温，并调节降温后微囊坯料的pH后，固化，抽滤水洗，得微囊；（6）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～4：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12～0.18倍的二茂铁，搅拌混合，得改性剂；（7）将微囊与水按质量比1：2～1：3混合，并加入微囊质量1～2倍的改性剂，搅拌混合后，过滤，干燥，得改性微囊（改性过程及改性微囊）；（8）按重量份数计，依次称取80～90份混合油，20～30份改性累托石，10～15份改性微囊和3～5份表面活性剂，将混合油与改性累托石混合，并加入改性微囊和表面活性剂，搅拌混合后，得钻井液润滑剂。步骤（2）所述低碳醇为甲醇或乙醇中任意一种。步骤（2）所述催化剂为对甲苯磺酸或氯化亚砜中任意一种。步骤（3）所述石蜡为碳原子数为22～28的石蜡混合物。步骤（4）所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。步骤（5）所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯或聚乙二醇水杨酸酯中任意一种。步骤（8）所述表面活性剂为吐温20，吐温60或司盘80中任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备钻井液润滑剂时使用混合油，混合油由中温煤焦油和废弃植物油经酯化反应制得，中温煤焦油和废弃植物油在经酯化反应后，中温煤焦油分子和废弃植物油分子相连接，从而形成碳链更长的有机物，并且由于中温煤焦油可以承受较高温度，进而使产品的耐高温性得到提高；（2）本专利技术在制备钻井液润滑剂时加入改性累托石，一方面改性累托石在经过处理后表面被有机硅树脂包裹，从而使累托石可作为塑料型固体润滑剂存在于产品体系中，进而使产品的润滑性提高，另一方面，在制备改性累托石时使用改性石蜡，改性石蜡中加入的氧化石墨烯可在制备改性累托石的固话过程中向累托石表面迁移，并被有机硅树脂固定于累托石表面，由于氧化石墨烯拥有较好的导热性，从而使产品在经受高温时可快速分散热量，使产品耐高温性提高；（3）本专利技术在制备钻井液润滑剂时加入改性微囊，改性微囊表面连接了具有双亲性的囊泡结构，从而使囊泡可均匀分布于产品中，并且由于细小囊泡的存在，体系内各物质间阻力减小，进而使产品的润滑性进一步提高。具体实施方式将废弃植物油加入烧杯中，于室温条件下沉降45～50min后，并将烧杯移入离心分离机，于转速为5000～8000r/min的条件下离心分离20～30min后，取上层液，得预处理废弃植物油；将预处理废弃植物油与中温煤焦油按质量比3：1～4：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入预处理废弃植物油质量0.4～0.6倍的低碳醇和预处理废弃植物油质量0.1～0.2倍的催化剂，于温度为80～100℃，转速为280～400r/min的条件下搅拌混合30～40min后，得混合油；将氧化石墨烯与石蜡按质量比1：2～1：3混合，于温度为55～65℃，转速为250～280r/min的条件下搅拌混合20～30min后，冷冻粉碎，得改性石蜡；将改性石蜡与有机硅树脂按质量比1：2～1：3混合，并向改性石蜡与有机硅树脂的混合物中加入有机硅树脂0.1～0.3倍的三乙烯二胺，于温度为50～60℃，转速为200～450r/min的条件下搅拌混合10～15min后，得处理剂，将处理剂与钠基累托石按质量比3：2～4：2混合，于温度为40～50℃，转速为200～300r/min的条件下，搅拌混合10～30min后，过滤，得滤饼，将滤饼于温度为80～120℃的条件下固化100～200min后，得改性累托石；将亚麻油与质量分数为3～6%的明胶溶液按质量比1：15～1：20混合，并向亚麻油与明胶溶液的混合物中加入亚麻油质量5～12倍的质量分数为24～37%的硫酸钠溶液，于温度为45～65℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合30～45min后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与质量分数为30～40%的甲醛溶液按质量比12：1～18：1混合，于温度为60～75℃，转速为280～350r/min的条件下，搅拌混合15～25min后，得微囊坯料，将微囊坯料降温至10～17℃，并用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节降温后微囊坯料的pH至8～9后，得预处理微囊坯料，将预处理微囊坯料于温度为10～15℃的条件下固化30～45min，得固化料，将固化料抽滤水洗6～8次，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液润滑剂的制备方法，其特征在于具体制备方法为：

【技术特征摘要】
1.一种钻井液润滑剂的制备方法，其特征在于具体制备方法为：（1）将废弃植物油经沉降，离心分离后，取上层液，得预处理废弃植物油；（2）将预处理废弃植物油与中温煤焦油按质量比3：1～4：1混合，并加入预处理废弃植物油质量0.4～0.6倍的低碳醇和预处理废弃植物油质量0.1～0.2倍的催化剂，搅拌混合后，得混合油；（3）将氧化石墨烯与石蜡按质量比1：2～1：3混合，冷冻粉碎，得改性石蜡；（4）将改性石蜡与有机硅树脂按质量比1：2～1：3混合，并加入有机硅树脂0.1～0.3倍的三乙烯二胺，搅拌混合后，得处理剂，将处理剂与钠基累托石按质量比3：2～4：2混合，过滤，固化，得改性累托石；（5）将亚麻油与明胶溶液按质量比1：15～1：20混合，并加入亚麻油质量5～12倍的硫酸钠溶液，搅拌混合后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与甲醛溶液按质量比12：1～18：1混合，得微囊坯料，将微囊坯料降温，并调节降温后微囊坯料的pH后，固化，抽滤水洗，得微囊；（6）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～4：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12～0.18倍的二茂铁，搅拌混合，得改性剂；（7）将微囊与水按...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴权，肖曦，张淼，
申请(专利权)人：常州市阿曼特化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32